I. บทนำ
ระบบเซอร์โวซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพและความแม่นยำของสายการผลิตทั้งหมด ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง ระบบเซอร์โวได้รับการปรับปรุงและอัปเกรดอย่างต่อเนื่องเพื่อตอบสนอง-ความต้องการของตลาดที่เพิ่มมากขึ้น บทความนี้จะสำรวจโดยละเอียดเกี่ยวกับการจำแนกประเภทและคุณลักษณะสำคัญของระบบเซอร์โว โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการวิจัยและการปฏิบัติในสาขาที่เกี่ยวข้อง
ครั้งที่สอง การจำแนกประเภทของระบบเซอร์โว
ระบบเซอร์โวสามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภทตามเกณฑ์การจำแนกประเภทที่แตกต่างกัน ต่อไปนี้เป็นวิธีการจำแนกประเภททั่วไปหลายวิธี:
จำแนกตามฟังก์ชัน
(1) ระบบเซอร์โวตำแหน่ง: ระบบเหล่านี้มุ่งเน้นไปที่การติดตามและการวางตำแหน่งที่แม่นยำของตำแหน่งคำสั่งเป้าหมายเป็นหลัก ขึ้นอยู่กับการมีอยู่หรือไม่มีการป้อนกลับ ระบบเซอร์โวตำแหน่งสามารถแบ่งเพิ่มเติมได้เป็นประเภทการควบคุมลูปเปิด-และปิด- ระบบเซอร์โวตำแหน่งลูปเปิด-มีโครงสร้างที่เรียบง่ายและมีต้นทุนต่ำ แต่ความแม่นยำในการควบคุมตำแหน่งขึ้นอยู่กับมุมขั้นของสเต็ปเปอร์มอเตอร์และความแม่นยำของกลไกการส่งกำลัง การควบคุม-ลูปแบบปิด (รวมถึงระบบ-ลูปแบบปิดเต็มที่และแบบกึ่ง-แบบปิด-) ในทางกลับกัน ให้ความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งที่สูงกว่าและสามารถกำจัดข้อผิดพลาดตลอดกระบวนการส่งสัญญาณทั้งหมด แต่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้นและต้นทุนที่สูงขึ้น
(2) ระบบเซอร์โวความเร็ว: ภารกิจหลักของระบบนี้คือการรักษาการทำงานที่มั่นคงของเครื่องจักรที่ขับเคลื่อน (หรือโหลด) ด้วยความเร็วที่แม่นยำตามที่ต้องการ เนื่องจากแรงบิดโหลดของวัตถุที่ขับเคลื่อนและแรงดันไฟฟ้าและความถี่ของแหล่งจ่ายไฟมักจะแตกต่างกัน ระบบเซอร์โวความเร็วจึงต้องมีประสิทธิภาพแบบไดนามิกและคงที่ที่ยอดเยี่ยม
การจำแนกประเภทตามมอเตอร์แอคชูเอเตอร์
(1) ระบบเซอร์โวกระแสตรง: ระบบนี้ใช้มอเตอร์กระแสตรงเป็นเซอร์โวมอเตอร์และมีข้อดี เช่น โครงสร้างที่เรียบง่ายและการควบคุมที่สะดวก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมอเตอร์กระแสตรงมีส่วนประกอบ-ที่มีแนวโน้มสึกหรอ เช่น สับเปลี่ยนและแปรง ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาจึงค่อนข้างสูง และไม่เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความเร็วสูง-และมีความแม่นยำสูง-
(2) ระบบเซอร์โว AC: ระบบนี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยไดรฟ์เซอร์โว AC (หรือตัวควบคุม) และเซอร์โวมอเตอร์ AC ระบบเซอร์โว AC มีการควบคุมแบบดิจิทัลเต็มรูปแบบ ฟังก์ชันการทำงานอันทรงพลัง และการควบคุมตำแหน่ง ความเร็ว และแรงบิดแบบลูปสาม- นอกจากนี้ ระบบเซอร์โว AC ยังใช้-ชิปควบคุมประสิทธิภาพสูงและโมดูล IPM คุณภาพสูง- ซึ่งให้ฟังก์ชันการป้องกันที่ครอบคลุม มอเตอร์ในระบบเซอร์โว AC แบ่งออกเป็นสองประเภทหลักๆ ได้แก่ ระบบเซอร์โว AC แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (ประเภท SM{7}}) และระบบเซอร์โว AC แบบอะซิงโครนัสแบบเหนี่ยวนำ (ประเภท IM{8}}) ในบรรดาสิ่งเหล่านี้ ระบบเซอร์โว AC แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรได้มาถึงจุดอิ่มตัวทางเทคนิคแล้ว และให้ประสิทธิภาพความเร็วต่ำที่ยอดเยี่ยม-และความสามารถในการควบคุมความเร็วสูง-ฟิลด์สูง{12}}ที่อ่อนแอ
การจำแนกประเภทตามกำลังของระบบ
(1) ระบบเซอร์โว-ขนาดเล็ก: กำลังของระบบน้อยกว่า 1 kW ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในตลาด OEM ระดับกลาง-ถึง-ต่ำ-
(2) ระบบเซอร์โวขนาดกลาง-: ช่วงกำลังของระบบตั้งแต่ 1 kW ถึง 5 kW; เหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในตลาด OEM
(3) ระบบเซอร์โวขนาดใหญ่-: กำลังของระบบเกิน 5 kW; สิ่งเหล่านี้ใช้เพื่อขับเคลื่อน-เครื่องจักรและอุปกรณ์สำหรับงานหนักเป็นหลัก
การจำแนกประเภทตามส่วนประกอบไฮดรอลิก
(1) ระบบเซอร์โวไฮดรอลิก: ระบบเซอร์โวที่ใช้ส่วนประกอบไฮดรอลิกสำหรับการส่งและควบคุมกำลัง
(2) ระบบเซอร์โวไฟฟ้า: ระบบเซอร์โวที่ใช้ไฟฟ้าเป็นแหล่งพลังงานและควบคุมผ่านอุปกรณ์ไฟฟ้า
(3) ระบบเซอร์โวแบบนิวเมติก: ระบบเซอร์โวที่ใช้อากาศอัดเป็นแหล่งพลังงานและควบคุมผ่านส่วนประกอบแบบนิวแมติก
ที่สาม คุณสมบัติที่สำคัญของระบบเซอร์โว
ความแม่นยำสูง: ระบบเซอร์โวสามารถบรรลุ-การควบคุมตำแหน่ง ความเร็ว และแรงบิดที่มีความแม่นยำสูง ซึ่งตอบสนองความต้องการของการใช้งานที่มีความแม่นยำสูง-ต่างๆ
ความเสถียรสูง: ระบบเซอร์โวมีความเสถียรเป็นเลิศ ทำให้สามารถเข้าสู่สภาวะสมดุลใหม่ได้อย่างรวดเร็วหรือกลับสู่สภาวะสมดุลเดิมภายใต้อินพุตและการรบกวนภายนอกที่กำหนด
การตอบสนองแบบไดนามิกสูง: ระบบเซอร์โวมีความสามารถในการตอบสนองแบบไดนามิกที่รวดเร็ว ช่วยให้สามารถตอบสนองการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณอินพุตได้อย่างรวดเร็วและปรับเอาต์พุตแบบเรียลไทม์
ภูมิคุ้มกันที่แข็งแกร่งต่อการรบกวน: ระบบเซอร์โวมีภูมิคุ้มกันที่แข็งแกร่งต่อการรบกวน โดยรักษาเอาต์พุตที่เสถียรแม้ภายใต้การรบกวนต่างๆ
ความชาญฉลาด: โดยทั่วไประบบเซอร์โวสมัยใหม่จะใช้การควบคุมแบบดิจิทัลเต็มรูปแบบและมีความสามารถอันทรงพลัง เช่น การระบุกำลังและข้อมูลจำเพาะของเซอร์โวมอเตอร์โดยอัตโนมัติ และการตั้งค่าพารามิเตอร์ของมอเตอร์โดยอัตโนมัติ นอกจากนี้ ระบบเซอร์โวยังสามารถสื่อสารกับคอมพิวเตอร์โฮสต์ผ่านอินเทอร์เฟซ เช่น CAN, RS485 และ RS232 เพื่อให้สามารถตรวจสอบและควบคุมระยะไกลได้
ประสิทธิภาพการใช้พลังงานและการปกป้องสิ่งแวดล้อม: โดยปกติแล้ว ระบบเซอร์โวจะใช้อัลกอริธึมควบคุมประสิทธิภาพสูง-และกลไกการขับเคลื่อนที่ได้รับการปรับปรุง ช่วยลดการใช้พลังงานและมลภาวะทางเสียง ในขณะเดียวกันก็รับประกันประสิทธิภาพ
IV. บทสรุป
เนื่องจากเป็นองค์ประกอบสำคัญของระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม การจำแนกประเภทและคุณลักษณะของระบบเซอร์โวจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความเข้าใจและการใช้งาน จากบทความนี้ เราได้รับความเข้าใจที่ชัดเจนเกี่ยวกับวิธีการจำแนกประเภทต่างๆ และคุณสมบัติที่สำคัญของระบบเซอร์โว ในอนาคตของระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ในขณะที่เทคโนโลยีมีการพัฒนาและปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ระบบเซอร์โวจะมีบทบาทสำคัญมากขึ้น