Funktionsprinzip von DC-Servomotoren

Gleichstrom-Servomotoren erreichen eine präzise Steuerung durch Anpassung der Ankerspannung oder des Ankerstroms.

 

Grundlegendes elektromagnetisches Prinzip: Sein Funktionsprinzip basiert auf dem Gesetz der elektromagnetischen Induktion und der Flemingschen Regel für die linke Hand. Wenn Strom durch die Ankerwicklung (Rotor) fließt, erfährt er eine elektromagnetische Kraft im vom Stator erzeugten Magnetfeld (entweder durch Permanentmagnete oder Erregerwicklungen) und erzeugt dadurch ein elektromagnetisches Drehmoment, das den Rotor in Drehung versetzt.

 

Geschwindigkeitsregelungsmethode: Bei herkömmlichen Permanentmagnet-Gleichstromservomotoren ist der magnetische Fluss konstant und die Geschwindigkeit wird hauptsächlich durch Anpassen der durchschnittlichen am Anker angelegten Spannung gesteuert. Moderne Treiber verwenden im Allgemeinen die Pulsweitenmodulationstechnologie (PWM), die die durchschnittliche Spannung durch Änderung des Arbeitszyklus der Leistungsschalter linear ändert und so eine gleichmäßige Geschwindigkeitssteuerung ermöglicht.

 

Implementierung einer Regelung mit geschlossenem Regelkreis: Gleichstrom-Servomotoren erzeugen Strom über die oben genannten elektromagnetischen Prinzipien und basieren auf einer Regelung mit geschlossenem Regelkreis, die aus Sensorrückmeldung und Treiberberechnung besteht, um eine schnelle und genaue Reaktion auf Eingangssignale zu erreichen. Zu seinen Steuereigenschaften gehören eine kleine elektromechanische Zeitkonstante und eine hohe Linearität, sodass der Ausgang (Geschwindigkeit, Position) den Eingangsänderungen genau folgen kann.