Servomechanizmai

Servomechanizmas – elektros pavara, valdoma neigiamo grįžtamojo ryšio pagalba, leidžiančio kontroliuoti pavaros judėjimo parametrus, kaip greitis, pozicija ir . Pagrindinis servomechanizmo bruožas: jį sudaro jutikliai, reaguojantys į greičio, pozicijos, fizikinio poveikio pokyčius, ir valdymo blokas, priimantis signalus iš jutiklių bei operatoriaus, iš esmės servomechanizmą galima laikyti automatizuota valdymo sistema, gebančia autonomiškai palaikyti reikiamus parametrus, esant kintantiems išoriniams poveikiams ir trikdžiams.

Primityvaus servomechanizmo pavyzdys:
1. Elektros pavara
2. Potenciometras
3. Reduktorius
4. Vykdantysis mechanizmas

Sandara

Servomechanizmą sudaro šios pagrindinės dalys:

• Elektros pavara, pavyzdžiui, variklis, sujungtas su , ar cilindru.
• Grįžtamojo ryšio jutiklis, enkoderis, pavyzdžiui, nustatantis sistemos pokytį erdvėje.
• Maitinimo ir valdymo blokas, sudarytas iš signalo , invertorių, dažnio keitiklių ir kitų elektronikos komponentų. Sudėtingesnės sistemos valdymo bloką gali sudaryti mikroprocesorius, CNC pagrindu, ir PID reguliatorius.
• Jutikliai, siunčiantys signalus į valdymo bloką, ir keitikliai, pavyzdžiui, potenciometras, , ir kt.

Rūšys

Servomechanizmų rūšys, pagal judėjimo pobūdį:

• Sukamojo judėjimo (nuolatinės srovės, skirtai pigiai ir paprastai atlikti paprasčiausias sukimosi užduotis; sinchroninis, skirtas tiksliai valdyti sukimosi kampą, sukimosi greitį ir pagreitį; asinchroninis, skirtas tiksliai valdyti greitį plačiame sūkių diapazone);
• Slenkamojo judėjimo (plokščias, apvalus);

Pagal veikimo principą:

• Elektromechaninis (judėjimą formuoja elektros variklis ir reduktorius);
• Elektrohidromechaninis (judėjimui formuoti naudojamas hidraulinis cilindras, valdomas elektros pavara).

Pagal grįžtamojo ryšio sistemą:

• Nulinė servo sistema (servomechanizmas veikia ir vykdo nustatytą užduotį pastoviai, kai yra veikiamas pastovaus išorinio poveikio);
• Pirminė servo sistema (servomechanizmas veikia ir vykdo nustatytą užduotį, kai visi trukdžiai kompensuojami, esant greičio pokyčio kontrolei);
• Antrinė servo sistema (servomechanizmas veikia ir vykdo nustatytą užduotį, kai visi trukdžiai kompensuojami, esant greičio ir pagreičio pokyčių kontrolei).

Taikymas

Servovarikliai plačiai taikomi pramonėje, pavyzdžiui, metalurgijoje, CNC staklėse, detalių presavime, lokomotyvų gamyboje, taip pat servomechanizmai naudojami įvairių vožtuvų, jungiklių valdyme. Naujausios kartos servomechanizmai efektyvūs energijos tausojimo atžvilgiu, jie galingi ir suvaldomi, keičiant jų greitį, pagreitį ir sukimosi momentą. Servovarikliai naudojami, kaip alternatyva žingsniniams varikliams, tačiau dėka grįžtamojo ryšio sistemos, servomechanizmai gali atlikti užduotis, reikalaujančias didelio tikslumo, efektyviau negu žingsniniai varikliai.

Šaltiniai

1. G. W. Younkin, Industrial Servo Control Systems – Fundamentals and Applications – Second Edition, Taylor and Francis, 2007.

Nuorodos

• http://servotronix.com/ 2016-01-22 iš Wayback Machine projekto. – servomechanizmų gamintojų svetainė. (angl.)