מנועי בקרה משמשים בעיקר לבקרת מהירות ומיקום מדויקים וכ"מפעילים" במערכות בקרה. ניתן לסווג אותם למנועי סרוו, מנועי צעד,מנועי מומנט, מנועי סרבנות מוחלפים, מנועי DC ללא מברשות וכן הלאה.
1. מנועי סרוו
מנועי סרוו נמצאים בשימוש נרחב במערכות בקרה שונות כדי להמיר אותות מתח כניסה ליציאות מכניות על ציר המנוע ולגרור את הרכיבים המבוקרים להשגת מטרות בקרה. באופן כללי, מנועי סרוו דורשים שמהירות הסיבוב של המנוע תהיה נשלטת על ידי אות המתח הנוסף; ניתן לשנות את מהירות הסיבוב ברציפות עם השינוי של אות המתח הנוסף; ניתן לשלוט במומנט על ידי הפלט הנוכחי מהבקר; ההשתקפות של המנוע צריכה להיות מהירה, עוצמת הקול צריכה להיות קטנה ועוצמת השליטה צריכה להיות קטנה. מנועי סרוו משמשים בעיקר במגוון מערכות בקרת תנועה, במיוחד מערכות עוקב. למנוע סרוו יש DC ו-AC, מנוע הסרוו המוקדם ביותר הוא מנוע DC כללי, במקרה של דיוק הבקרה אינו גבוה, לפני השימוש ב-DC כללי מנוע כמנוע סרוו. נכון לעכשיו עם ההתפתחות המהירה שלמנוע סינכרוני מגנט קבועהטכנולוגיה, הרוב המכריע של מנועי הסרוו הם מנועי סרוו סינכרוניים מגנט קבוע AC או מנועים ללא מברשות DC.
2. מנוע צעדים
מה שנקראמנוע צעדהוא מפעיל הממיר פולסים חשמליים לתזוזות זוויתיות; במילים פשוטות יותר: כאשר נהג הצעד מקבל אות דופק, הוא מניע את מנוע הצעד כדי לסובב זווית קבועה בכיוון שנקבע. אנו יכולים לשלוט במספר הפולסים כדי לשלוט בתזוזה הזוויתית של המנוע, כדי להשיג את המטרה של מיקום מדויק; במקביל, אתה יכול גם לשלוט בתדירות הפולסים כדי לשלוט על מהירות הסיבוב והתאוצה של המנוע, כדי להשיג את המטרה של ויסות מהירות. כיום, מנועי הצעד הנפוצים יותר כוללים מנועי צעד תגובתיים (VR), מנועי צעד מגנט קבוע (PM), מנועי צעד היברידיים (HB) ומנועי צעד חד פאזיים.
ההבדל בין מנוע צעד למנוע רגיל טמון בעיקר בצורת ההנעה הדופק שלו, ותכונה זו היא המאפשרת לשלב מנועי צעד עם טכנולוגיית בקרה דיגיטלית מודרנית. עם זאת, מנוע הצעד נחות מהמנוע המסורתי של בקרת לולאה סגורה DC במונחים של דיוק בקרה, טווח שינוי מהירות וביצועים במהירות נמוכה; לכן, הוא משמש בעיקר במקרים שבהם דרישות הדיוק אינן גבוהות במיוחד. בגלל המבנה הפשוט שלו, האמינות הגבוהה והעלות הנמוכה, מנוע צעד נמצא בשימוש נרחב בתחומי ייצור שונים; במיוחד בתחום ייצור מכונת CNC, מכיוון שמנוע הצעד אינו זקוק להמרת A/D, והוא יכול להמיר ישירות אותות דופק דיגיטליים לתזוזות זוויתיות, כך שהוא תמיד נחשב כאלמנט ההפעלה האידיאלי של מכונת CNC.
בנוסף לשימוש שלהם במכונות CNC, ניתן להשתמש במנועי צעד גם במכונות אחרות, כמו מנועים במזינים אוטומטיים, כמנועים בכונני תקליטונים לשימוש כללי, וגם במדפסות ובפלוטרים.
בנוסף, למנועי צעד יש גם פגמים רבים; בשל קיומו של תדירות התחלה ללא עומס של מנועי צעד, כך שמנוע הצעד יכול לפעול כרגיל במהירויות נמוכות, אך אם גבוה ממהירות מסוימת לא ניתן להתניע, ומלווה בצליל שריקה חד; יצרנים שונים של דיוק כונן מחולק עשויים להשתנות במידה רבה, ככל שקשה יותר לשלוט על החלק המחולק של הדיוק; וכן, מנועי צעד מסתובבים במהירויות נמוכות כאשר הרטט והרעש גדולים יותר.
3. מנועי מומנט
מה שנקרא מנוע המומנט הוא מנוע DC מגנט קבוע רב קוטבי שטוח. לאבזור שלו יש מספר גבוה יותר של חריצים, לוחות קומוטטור ומוליכים סדרתיים כדי להפחית את פעימות המומנט ופעימות המהירות. ישנם שני סוגים של מנועי מומנט: מנועי מומנט DC ומנועי מומנט AC.
ביניהם, למנוע DC יש תגובת עצמית קטנה מאוד, כך שההיענות שלו טובה מאוד; מומנט המוצא שלו פרופורציונלי לזרם הכניסה, ללא תלות במהירות ובמיקום הרוטור; זה יכול להיות מחובר ישירות לעומס במהירויות נמוכות במצב כמעט חסום ללא הפחתת הילוכים, כך שהוא יכול לייצר יחס מומנט לאינרציה גבוה מאוד בפיר העומס ויכול לבטל את השגיאות השיטתיות עקב השימוש בהילוכים הפחתת .
ניתן לחלק מנועי מומנט AC לסוגים סינכרוניים וא-סינכרונים, והסוג הנפוץ הוא מנוע המומנט האסינכרוני של כלוב הסנאי, המאופיין במהירות נמוכה ומומנט גדול. בדרך כלל, מנועי מומנט AC משמשים לעתים קרובות בתעשיית הטקסטיל. עקרון העבודה והמבנה שלהם זהים לאלה של מנועים אסינכרוניים חד-פאזיים, אך המאפיינים המכניים שלהם רכים יותר בגלל ההתנגדות הגבוהה יותר של רוטור כלוב הסנאי.
4. מנועי סרבנות מוחלפים
מנוע הסרבנות המסוגרים הוא סוג חדש של מנוע מהירות עם מבנה פשוט וחזק במיוחד, עלות נמוכה וביצועי בקרת מהירות מצוינים, שהוא מתחרה חזק של מנועי בקרה מסורתיים ובעל פוטנציאל שוק חזק. עם זאת, ישנן בעיות כגון פעימת מומנט, רעש הפעלה ורטט, אשר זקוקים לזמן מה כדי לבצע אופטימיזציה ושיפור כדי להסתגל ליישום השוק בפועל.
5. מנועי DC ללא מברשות
מנועי DC ללא מברשות (BLDCM) מבוססים על מנועי DC עם מברשת, אך זרם ההנעה שלהם הוא AC לא מופרע; ניתן לחלק מנועי DC ללא מברשות עוד יותר למנועי קצב ללא מברשות ולמנועי מומנט ללא מברשות. בדרך כלל, למנועים ללא מברשות יש שני סוגים של זרמי הנעה, האחד טרפזי (בדרך כלל "מרובע") והשני סינוסואיד. הראשון נקרא לפעמים מנוע DC ללא מברשות, והאחרון נקרא AC servomotor, שהוא גם סוג של AC servomotor.
מנועי DC ללא מברשות הם בדרך כלל במבנה "דק" על מנת למזער את רגע האינרציה. מנועי DC ללא מברשות קטנים בהרבה במשקל ובנפח ממנועי DC מוברש, וניתן להפחית את מומנט האינרציה המקביל בכ-40%-50%. בשל בעיות העיבוד של חומרים מגנטים קבועים, למנועי DC חסרי מברשת יש בדרך כלל קיבולת של פחות מ-100kW.
המאפיינים המכאניים של מנוע זה ומאפייני הוויסות של ליניאריות טובה, טווח מהירויות רחב, חיים ארוכים, תחזוקה קלה ורעש נמוך, אין מברשת הנגרמת על ידי סדרה של בעיות, כך שלסוג זה של מנוע במערכת הבקרה יש פוטנציאל גדול עבור בַּקָשָׁה.
זמן פרסום: יולי-03-2024
