I. Introdução
Os servossistemas, como componentes vitais da automação industrial, impactam diretamente a eficiência e a precisão de toda uma linha de produção. Com o avanço contínuo da tecnologia, os sistemas servo são constantemente otimizados e atualizados para atender às crescentes-demandas do mercado. Este artigo explorará detalhadamente as classificações e características principais dos servossistemas, com o objetivo de fornecer uma referência para pesquisa e prática em áreas relacionadas.
II. Classificação de Servo Sistemas
Os servossistemas podem ser divididos em vários tipos com base em diferentes critérios de classificação. A seguir estão vários métodos de classificação comuns:
Classificação por Função
(1) Sistemas Servo de Posição: Esses sistemas concentram-se principalmente no rastreamento e posicionamento precisos de uma posição de comando alvo. Dependendo da presença ou ausência de feedback, os sistemas servo de posição podem ser divididos em tipos de controle de malha-aberta e de malha{3}}fechada. Os servossistemas de posição em malha aberta-apresentam uma estrutura simples e de baixo custo, mas sua precisão de controle de posição depende do ângulo de passo do motor de passo e da precisão do mecanismo de transmissão; o controle de circuito-fechado (incluindo sistemas de circuito-totalmente fechado e de circuito-semi-fechado-), por outro lado, oferece maior precisão de posicionamento e pode eliminar erros durante todo o processo de transmissão, mas envolve uma estrutura mais complexa e custos mais elevados.
(2) Sistemas Servo de Velocidade: A principal tarefa deste sistema é manter a operação estável da maquinaria acionada (ou carga) na velocidade precisa necessária. Como o torque de carga do objeto acionado e a tensão e frequência da fonte de alimentação variam frequentemente, os sistemas servo de velocidade devem possuir excelente desempenho dinâmico e estático.
Classificação por Motor Atuador
(1) Sistema Servo DC: Este sistema usa um motor DC como servo motor e oferece vantagens como estrutura simples e controle conveniente. No entanto, como os motores CC contêm componentes propensos-ao desgaste, como comutadores e escovas, os custos de manutenção são relativamente altos e eles não são adequados para aplicações de alta-velocidade e alta{4}}precisão.
(2) Sistemas Servo AC: Esses sistemas consistem principalmente em um servo drive AC (ou controlador) e um servo motor AC. Os sistemas servo AC apresentam controle totalmente digital, funcionalidade poderosa e controle de três-loops de posição, velocidade e torque. Além disso, eles incorporam chips de controle de alto-desempenho e módulos IPM de alta-qualidade, fornecendo funções de proteção abrangentes. Os motores em servossistemas CA são divididos principalmente em duas categorias: servossistemas CA síncronos de ímã permanente (tipo SM-) e sistemas servo CA assíncronos de indução (tipo IM-). Entre eles, os servos sistemas CA síncronos de ímã permanente atingiram a maturidade técnica e oferecem excelente desempenho de baixa-velocidade e fracos recursos de controle de-alta velocidade-de campo.
Classificação por potência do sistema
(1) Servosistemas de pequena-escala: a potência do sistema é inferior a 1 kW, usada principalmente no mercado OEM de médio-a-baixo- segmento.
(2) Servosistemas-de médio porte: a potência do sistema varia de 1 kW a 5 kW; estes são amplamente utilizados no mercado OEM.
(3) Servosistemas-grandes: a potência do sistema excede 5 kW; eles são usados principalmente para movimentar-máquinas e equipamentos pesados.
Classificação por Componentes Hidráulicos
(1) Servosistemas hidráulicos: Servosistemas que utilizam componentes hidráulicos para transmissão e controle de potência.
(2) Servo Sistemas Elétricos: Servo sistemas que utilizam eletricidade como fonte de energia e são controlados por meio de componentes elétricos.
(3) Servo Sistemas Pneumáticos: Servo sistemas que utilizam ar comprimido como fonte de energia e são controlados por componentes pneumáticos.
III. Principais recursos dos servosistemas
Alta precisão: os sistemas servo podem alcançar controle de alta-precisão de posição, velocidade e torque, atendendo às demandas de diversas aplicações-de alta precisão.
Alta Estabilidade: Os servossistemas exibem excelente estabilidade, permitindo-lhes atingir rapidamente um novo estado de equilíbrio ou retornar ao seu estado de equilíbrio original sob determinadas entradas e perturbações externas.
Alta Resposta Dinâmica: Os sistemas servo possuem capacidades de resposta dinâmica rápida, permitindo-lhes responder rapidamente às mudanças nos sinais de entrada e ajustar a saída em tempo real.
Forte Imunidade a Interferências: Os sistemas servo possuem forte imunidade a interferências, mantendo uma saída estável mesmo sob vários distúrbios.
Inteligência: Os sistemas servo modernos normalmente empregam controle totalmente digital e apresentam recursos poderosos, como identificar automaticamente a potência e as especificações do servo motor e definir automaticamente os parâmetros do motor. Além disso, os sistemas servo podem se comunicar com computadores host por meio de interfaces como CAN, RS485 e RS232 para permitir monitoramento e controle remotos.
Eficiência energética e proteção ambiental: os sistemas servo normalmente utilizam algoritmos de controle de alto-desempenho e mecanismos de acionamento otimizados, reduzindo o consumo de energia e a poluição sonora, garantindo ao mesmo tempo o desempenho.
4. Conclusão
Sendo um componente vital da automação industrial, a classificação e as características dos servossistemas são cruciais para a sua compreensão e aplicação. Através deste artigo, obtivemos uma compreensão clara dos vários métodos de classificação e dos principais recursos dos servossistemas. No futuro da automação industrial, à medida que a tecnologia continua a desenvolver-se e a melhorar, os servo-sistemas desempenharão um papel cada vez mais importante.