Permanentmagnet für Servomotor

In einem Permanentmagnet für Servomotor Der Rotor enthält Permanentmagnete, die ein Magnetfeld erzeugen, um den Anker durch die Magnetfelder des Stators anzutreiben. Die Permanentmagnete können sich im Inneren oder auf der Oberfläche des Rotors befinden. In beiden Fällen wird der Anker durch eine Magnetkraft, die von den Permanentmagneten erzeugt wird, und durch den Stromfluss durch den Rotor durch die Magnetfelder gedrückt. Die Richtung dieser Kraft wird durch das Steuersystem gesteuert, um eine gewünschte Ausgangsbewegung zu erzeugen.

Die grundlegende Funktionstheorie bürstenloser Servomotoren basiert auf dem Prinzip, dass sich gleiche Pole abstoßen und entgegengesetzte Pole anziehen. Die beiden wichtigsten magnetischen Quellen in einem Servomotor sind die Permanentmagnete, die sich am Rotor befinden, und der stationäre Elektromagnet, der den Rotor umgibt. Diese magnetische Struktur wird Stator- oder Motorwicklung genannt und besteht aus Stahlplatten, sogenannten Lamellen, die mit „Zähnen“ auf der Außenfläche miteinander verbunden sind, sodass Kupferdraht darum gewickelt werden kann.

Die meisten Servomotoren erfordern die Verwendung eines Erregerstroms, der an die Statorwicklung angelegt wird, um einen magnetischen Fluss zu erzeugen, der den Anker durch das Magnetfeld drückt. Dies wird als Erregerstrom oder EMK bezeichnet. PM-Motoren benötigen diese Stromart nicht, da die Permanentmagnete im Rotor ein stehendes Magnetfeld erzeugen.

Servomotoren haben ein sehr hohes Drehmoment-Gewichts-Verhältnis und eignen sich ideal für Anwendungen, bei denen der Platz begrenzt ist oder das Gewicht eine Rolle spielt. Dies macht sie in vielen Arten von Geräten und Geräten, einschließlich Robotern, sehr beliebt.

Ein weiteres wichtiges Merkmal eines PM-Motors ist die Fähigkeit, mit hohen Drehzahlen zu arbeiten und kontinuierlich unter Last zu stehen, ohne die Leistung zu beeinträchtigen. Dies liegt daran, dass der Anker nicht durch die Bürsten getaktet werden muss, um ein Drehmoment bereitzustellen.

Dies ist unter anderem durch die Verwendung eines Hochgeschwindigkeitssensors zur Erkennung der Position der Rotormagnetpole möglich. Diese Methode wird als Hochfrequenzinjektion bezeichnet. Kurz gesagt ist die Hochfrequenzeinspeisung eine Methode, mit der der Antrieb die Position der Rotormagnetpole bestimmen kann, ohne eine Impulsgeberrückführung zu verwenden.

Der Antrieb ist in der Lage, die Magnetpolpositionen zu bestimmen, indem er in einem beliebigen Winkel ein hochfrequentes Wechselstromsignal in den Motor einspeist. Während des Hochfrequenzeinspeisungsprozesses überwacht der Wechselrichter die Rotoranschlussinduktivität (d- und q-Achse), um die Position des Rotors zu bestimmen. Wenn der Wechselrichter eine Reihe von Signalen einspeist, verringert sich die Induktivität des Rotors, bis sie dem Scheitelwinkel des Hochgeschwindigkeitssensors entspricht. Anschließend kehrt der Antrieb den durch diesen Abschnitt der Motorwicklung fließenden Strom um. Dieser Vorgang wird als Kommutierung bezeichnet und ermöglicht es den Rotorpolen, ständig ihren gegenüberliegenden Statorpolen zu folgen und die Motorwelle weiter zu drehen. Der richtige Zeitpunkt dieser Stromumkehr sorgt für die optimale Motordrehzahl und das optimale Drehmoment.