Servomotor dc

Arten von DC-Servomotoren

Ein DC-Servomotor ist ein einfacher Gleichstrommotor mit Bürsten, der eine robuste Steuerung von Winkelverschiebung, Geschwindigkeit und Beschleunigung ermöglicht. Sie sind klein und liefern ein gutes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen. Hier sind einige gängige Arten von DC-Servomotoren.

• DC-Servomotor mit Potentiometer:

  Der DC-Servomotor verwendet in der Regel einen Wandler, der als Potentiometer bekannt ist, um dem System im Regelkreis eine Rückmeldung zu liefern. Sie sind eine kostengünstige Option, aber die Bürsten verschleißen in der Regel und die Abtriebswelle wird durch die konstante Bewegung wackelig.

• Getriebemotor-Servo:

  Aufgrund ihrer leichten Bauweise und ihrer Erschwinglichkeit verwenden Getriebemotor-Servos in der Regel einen Gleichstrommotor mit Bürsten als Antriebskraft. Bürstenmotoren haben einen Rotor, der hin und her bewegt wird. Der DC-Getriebemotor ist sehr effektiv in Anwendungen mit geringem Drehmoment und Anforderungen an die Drehzahlregelung.

  Sie werden regelmäßig in leicht zugänglichen Technologien wie Spielzeugautos und kleineren Roboterbauten eingesetzt.

• Kernloser Servomotor:

  Dieser Motor bewegt den Rotor direkt, ohne ein Getriebe zu verwenden. Dieser Direktantrieb sorgt für eine sehr hohe Drehzahlleistung in einem kleinen, leichten Motor. Ein weiterer Vorteil eines kernlosen Motors ist die geringere Induktivität, die eine schnellere Beschleunigung und Verzögerung ermöglicht. Ein kernloser Motor hat keinen Eisenkern. Stattdessen ist der Rotor ein Kupferrotor, der in einer Schleife gewickelt ist.

  Kernlose Motoren werden regelmäßig in anspruchsvollen, aber leichten Anwendungen wie Drohnen und Hochleistungs-Rennwagen eingesetzt.

• Bürstenloser Motor-Servo:

  Eine gängige Alternative zu Gleichstrommotoren in der Servoindustrie ist der BLDC-Servomotor. Der Motor bietet einen hohen Wirkungsgrad und eine lange Lebensdauer. Dies wird durch das Fehlen von Kontakt zwischen Bürsten und Rotor ermöglicht.

  Dieser Motor ist perfekt für Anwendungen mit langen Laufzeiten und hohem Wirkungsgrad, wie z. B. CNC-Maschinen, Kameragimbals und Robotik.

Spezifikation und Wartung von DC-Servomotoren

Das Verständnis der Spezifikationen eines DC-Servomotors ist für den ordnungsgemäßen Gebrauch und die Wartung unerlässlich. Durch das Verständnis seiner Eigenschaften können Benutzer sicherstellen, dass ihre Motoren korrekt eingesetzt werden, und feststellen, ob sie repariert oder ausgetauscht werden müssen.

• Drehmoment: Dies misst die Rotationskraft eines Motors in N.m. Die Auswahl eines Motors mit einer geeigneten Drehmomentbewertung für die Bedürfnisse der vorgesehenen Anwendung ist entscheidend. Ein Motor mit unzureichendem Drehmoment kann dazu führen, dass die gewünschte Positionierung nicht erreicht wird, während ein zu leistungsstarker Motor dazu führen kann, dass das System übermäßig steif wird.
• Geschwindigkeit: Sie wird in der Regel in Umdrehungen pro Minute (U/min) angegeben. Die Geschwindigkeit eines Servomotors bestimmt, wie schnell er eine volle Umdrehung vollendet. Die Auswahl eines Motors mit einer geeigneten Geschwindigkeitsbewertung ist entscheidend, um die Anforderungen der Anwendung an die Reaktionszeit zu erfüllen. Eine unzureichende Geschwindigkeit kann dazu führen, dass die Reaktionszeit des Systems nicht erfüllt wird, während ein übermäßig schneller Motor für die Anwendung zu empfindlich sein kann.
• Stillstanddrehmoment: Dies bezieht sich auf die Drehmomentmenge, die der Servo erzeugt, wenn er sich nicht dreht. Dieser Wert ist wichtig, da er Aufschluss über die Stärke des Motors gibt und hilft festzustellen, ob der Motor die Last der Anwendung bewältigen kann. Es ist wichtig, einen Motor mit einem ausreichenden Drehmoment zu wählen, um eine Überlastung zu vermeiden.
• Betriebsspannung: Dies bezieht sich auf die Spannung, die ein DC-Servomotor benötigt, um effektiv zu funktionieren. Motoren sind für den Betrieb mit verschiedenen Spannungsbereichen ausgelegt, in der Regel zwischen 6 V und 24 V. Es ist wichtig, einen Motor mit einer Spannungsanforderung zu wählen, die mit der Stromversorgung des Systems übereinstimmt. Andernfalls kann dies zu einer Unterleistung oder Beschädigung des Motors führen.
• Gehäuse-Schutzart: Dies ist ein Abdichtungsmechanismus, der die inneren Teile eines Servomotors vor Umweltrisiken wie Staub und Feuchtigkeit schützt. Die Auswahl eines Motors mit der richtigen IP-Schutzart ist entscheidend für die Umgebungsbedingungen der vorgesehenen Anwendung. Die Wahl der falschen Schutzart kann den Motor anfällig für Schäden durch Umwelteinflüsse machen.

Die Nichtbeachtung der Anweisungen des Herstellers während der Wartung kann zu unsachgemäßer Verwendung und Motorschäden führen. Beachten Sie die folgenden Wartungshinweise, um einen langlebigen Motor zu gewährleisten:

• Prüfen Sie den Motor regelmäßig auf sichtbare Schäden oder lose Verbindungen.
• Stellen Sie sicher, dass die Betriebsumgebung sauber und frei von Verunreinigungen ist.
• Halten Sie bewegliche Teile durch geeignete Schmierung instand, um Verschleiß zu reduzieren.
• Implementieren Sie ein Kühlsystem, um eine Überhitzung bei längerem Betrieb zu verhindern.
• Schützen Sie den Motor mit geeigneten DC-Servomotor-Controllern vor Spannungsspitzen und Überspannungen.
• Bewahren Sie die Betriebsanleitung des Motors zur Referenz über spezifische Wartungsanforderungen und -richtlinien auf.

Anwendungen von DC-Servomotoren

• Robotik und Automatisierung

  DC-Servos sind ein wichtiger Motortyp in Arbeitsrobotern und der industriellen Automatisierung, wie z. B. in Fließbändern. Sie übernehmen aufgrund ihrer präzisen Winkel- und Drehmomentsteuerung die empfindliche Motorarbeit von Armen und Fingern. Schleifscheiben an einem Autowaschband und einer Laser-Schneidemaschine sind weitere Beispiele, bei denen DC-Servomotoren die Rotation von Klingen mit hoher Genauigkeit steuern.

• Medizinische Geräte

  Die geringe Größe und das gleichmäßige Drehmoment von DC-Servos eignen sich für präzise medizinische Instrumente. Motoren drehen die optischen Sonden an Endoskopen, steuern die Roboterarme von Operationsrobotern und treiben die Pumpen in Infusionspumpen und anderen medizinischen Geräten an.

• Textilmaschinen

  In der Textilindustrie unterstützen DC-Servomotoren die Präzisionssteuerung beim Spinnen, Weben und in anderen Prozessen. Ihre leicht zu erreichende Drehzahl- und Drehmomentsteuerung macht sie für den Antrieb von Spindeln, Webstühlen und Strickmaschinen geeignet. DC-Servos verbessern die Produktqualität und die Betriebseffizienz der Ausrüstung, indem sie eine genaue Steuerung gewährleisten.

• Luft- und Raumfahrt

  In der Luft- und Raumfahrt werden DC-Servomotoren häufig in Satelliten-Lagekontrollsystemen und Flugzeug-Flugsteuerungen eingesetzt. Sie treiben den Ruderflächenmechanismus an, steuern die Orientierung und Lage des Flugzeugs und regeln verschiedene Hilfsgeräte im Flugzeug. DC-Servomotoren sorgen für eine schnelle Reaktion und eine präzise Steuerung und gewährleisten so die Stabilität und Zuverlässigkeit des Betriebssystems des Flugzeugs.

• Unbemannte Luftfahrzeuge

  DC-Servomotoren finden auch Anwendung in unbemannten Luftfahrzeugen (UAV), die allgemein als Drohnen bekannt sind. Diese Motoren spielen eine wichtige Rolle bei der Steuerung des Gimbals der Drohne und der Anpassung ihrer Flugbänder. Mit ihren präzisen Steuermöglichkeiten tragen DC-Servomotoren zur Stabilität und zum reibungslosen Betrieb von Luftbild- und Überwachungsdrohnen bei.

• Lebensmittelverarbeitungsmaschinen

  DC-Servomotoren finden in Lebensmittelverarbeitungsmaschinen wie Abfüllanlagen, Etikettiermaschinen und Verpackungsanlagen breite Anwendung. Diese Motoren ermöglichen eine präzise Steuerung von Zufuhr-, Schneid- und Etikettierprozessen und gewährleisten eine genaue Positionierung, eine gleichmäßige Drehung und eine reaktionsschnelle Drehzahlregelung. DC-Servomotoren verbessern die Effizienz und die Qualität der Lebensmittelverarbeitungs-Produktionslinien, indem sie eine zuverlässige Steuerung bieten.

• Druckindustrie

  Als genaues Steuerelement dienen die DC-Servomotoren der Druckindustrie in vielen Bereichen. Die DC-Servomotoren können die Rolle steuern, das Band ziehen und die Spannung mit hoher Genauigkeit in Prozessen wie Papierzuführung, Druck und Schneiden anpassen.

• Saubere Energie

  In Bereichen der sauberen Energie wie der Solarenergiegewinnung oder der Windenergienutzung steuern DC-Servomotoren das Nachführungssystem von Solarpaneelen und die Ausrichtung von Windturbinenblättern. Sie stellen sicher, dass Solarpaneele immer in Richtung der Sonne ausgerichtet sind, um den Wirkungsgrad der Stromerzeugung zu maximieren, und passen die Ausrichtung und den Anstellwinkel der Windturbinenblätter an, um sich an Veränderungen der Windgeschwindigkeit und der Windrichtung anzupassen und so die Betriebsleistung der Windturbinen zu optimieren.

So wählen Sie DC-Servomotoren aus

Großhandelskäufer sollten bei der Auswahl eines DC-Servomotors für ihre spezifischen Anwendungen einige wichtige Faktoren berücksichtigen. Die folgenden Tipps helfen ihnen, den richtigen DC-Servomotor einfach auszuwählen.

• Anpassen der Drehmoment- und Lastanforderungen: Bestimmen Sie den Drehmomentbedarf der Anwendung. Berücksichtigen Sie Faktoren wie Beschleunigung und Lastform. Sobald die Drehmomentanforderungen bekannt sind, wählen Sie einen Servomotor, der das benötigte Drehmoment liefert. Ein höheres Drehmoment entwickelt sich aus größeren Motoren, daher suchen Sie nach einem Motor, der der Arbeitslast entspricht. Vergleichen Sie die Drehmomentkurve mit dem Lastprofil, um eine korrekte Anpassung zu gewährleisten.
• Prüfen Sie die Optionen für Rückmeldegeräte: Bewerten Sie die Art des Rückmeldegeräts, die die Anwendung benötigt. Berücksichtigen Sie die Vor- und Nachteile der einzelnen Geräte, die in diesem Leitfaden erläutert wurden. Wählen Sie dann einen Servomotor mit einem Rückmeldegerät, das die Präzisions- und Auflösungsanforderungen des Betriebs erfüllt.
• Überprüfen Sie die Spannungs- oder Stromstärkenanforderungen: Stellen Sie sicher, dass das Steuerungssystem mit dem ausgewählten Motor einwandfrei funktioniert. Prüfen Sie, ob die Spannungs- oder Stromstärkebefehle, die der Motor benötigt, mit denen übereinstimmen, die der Controller liefert. Überprüfen Sie außerdem, ob die Kommunikationsprotokolle zwischen den beiden Geräten reibungslos zusammenarbeiten. Diese Überprüfungen tragen dazu bei, dass Motor und Controller in der Anwendung effektiv arbeiten.
• Berücksichtigen Sie die Umgebung: Denken Sie über die Umgebung nach, in der der Motor arbeiten wird. Der Standort kann Staub, Feuchtigkeit oder extreme Temperaturen aufweisen. Wenn dies der Fall ist, wählen Sie einen Motor, der diesen Bedingungen standhält. Beispielsweise ist ein Motor der Schutzart IP67 für den Einsatz in feuchten Umgebungen geeignet. Berücksichtigen Sie außerdem die Kühlanforderungen, um eine Überhitzung während des Betriebs zu verhindern.

F&A

F: Wie finden Benutzer die Herstellernummer und Modellnummer, wenn sie einen DC-Servomotor ersetzen müssen?

A: Der erste Schritt ist das Abtrennen des neuen und des defekten Servomotors von der Anwendung. Anschließend sollte der Benutzer den defekten Motor genau betrachten, um festzustellen, ob er die Herstellernummer und Modellnummer finden kann. Es ist auch hilfreich, wenn er den alten Motor mit dem neuen vergleicht, um festzustellen, ob es kompatible Merkmale gibt. Er sollte sich auch die Leistung, Spannung und Größe des alten Motors notieren. Dann kann er sich mit seinen Erkenntnissen an einen Lieferanten wenden.

F: Was sind die wichtigsten Trends auf dem Servomotor-Markt im Jahr 2023?

A: Derzeit ist die Nachfrage nach elektrischen Servomotoren höher als die Nachfrage nach DC-Motoren. Dies liegt daran, dass der Elektromotor eine präzisere Bewegungssteuerung bietet. Außerdem ersetzen immer mehr Fabriken die alten DC-Motoren und verwenden bürstenlose DC-Servomotoren.

F: Wie viel Erfahrung sollte ein Hersteller in der Herstellung von Servomotoren haben?

A: Ein Käufer sollte nur Hersteller in Betracht ziehen, die über bis zu 10 Jahre Erfahrung in der Herstellung von Motoren verfügen. Hersteller mit dieser Erfahrung haben das Wissen aufgebaut, um einen hochwertigen Motor zu erstellen. Sie verfügen außerdem über Qualitätssicherungssysteme, die die Qualität jedes hergestellten Motors testen und validieren.

F: Bieten Hersteller kundenspezifische Optionen für einen DC-Servomotor an?

A: Einige Hersteller bieten möglicherweise kundenspezifische Optionen wie Branding, eine einzigartige Farbe oder ein bestimmtes Design an. Wenn der Käufer interessiert ist, sollte er sich mit dem Hersteller in Verbindung setzen, um seine Optionen und möglichen Anforderungen zu besprechen.