Động cơ servo và cảm biến

Động cơ servo
Có hai công nghệ đáng chú ý trong động cơ servo. Một là động cơ mật độ cao, áp dụng khái niệm thiết kế gọi là "động cơ cực lớn". Ví dụ, động cơ sáu cực chín khe có stato gồm chín cực độc lập và một cuộn dây tập trung được quấn trên mỗi cực, sau đó chín cực được lắp ráp để tạo thành lõi động cơ có chín khe. Vì mỗi cực được quấn và định hình độc lập, ngay cả khi sử dụng máy tự động, tốc độ đầy khe vẫn có thể duy trì ở mức cao tới 90%. Loại động cơ này có công nghệ sản xuất tốt, và việc sử dụng không gian và thể tích được giảm thiểu, vì vậy nó được gọi là động cơ mật độ cao. Từ nguyên lý hoạt động, loại động cơ này không thuộc về động cơ từ trường quay. Nó hoạt động dưới từ trường xung ba pha. Do đó, khả năng ứng dụng, phương pháp thiết kế và chế độ hoạt động của nó có một số đặc thù nhất định, vì vậy loại động cơ này không phù hợp để truyền động dòng điện sóng vuông.
Loại còn lại là động cơ servo tốc độ bằng thép từ nhúng, có thể sử dụng đặc tính thay đổi độ tự cảm của trục vuông góc và trục trực tiếp do hiệu ứng cực lồi với vị trí để tạo thành hệ thống truyền động điện servo tốc độ thực sự không cần cảm biến vị trí.
Cảm biến
Ngoài các loại bộ mã hóa quang điện khác nhau, bộ mã hóa từ cũng đáng chú ý. Kích thước và trọng lượng của bộ mã hóa từ nhỏ hơn hàng chục lần so với bộ mã hóa quang điện. Nó có phạm vi nhiệt độ rộng hơn và hầu như không bị ảnh hưởng bởi sốc và rung. Nguyên lý hoạt động của nó rất đơn giản. Stato của nó là một con chip có nhúng các thành phần nhạy cảm với từ trường Hall và DSP. Kích thước của nó có thể nhỏ như gói MSOP-24. Roto của nó là một nam châm hai cực. Độ phân giải của nó là 10-12 bit và độ chính xác của nó là 8-10 bit. Loại bộ mã hóa từ này đã có sẵn.
Đối với các ứng dụng không gian, để đáp ứng các yêu cầu về môi trường là -35 độ -80 độ, gần như không thể sử dụng bộ mã hóa quang điện truyền thống. Vì lý do này, chúng tôi đã phát triển một bộ mã hóa từ tính có độ phân giải 16 bit và độ chính xác 12 bit. Mạch xử lý tín hiệu bộ mã hóa từ tính cùng tồn tại trong mạch điều khiển ổ đĩa (FPGA), tạo thành một cảm biến tích hợp và mạch điều khiển ổ đĩa.
Cảm biến dòng điện là không thể thiếu đối với điều khiển servo. Các hệ thống công suất thấp có thể sử dụng lấy mẫu điện trở và thường sử dụng [1] cảm biến dòng điện Hall. Cả hai phương pháp đều chuyển đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số và sau đó tham gia vào điều khiển servo kỹ thuật số. Dạng đầu ra của chuyển đổi A/D ở trên thường là tín hiệu xung kỹ thuật số nối tiếp hoặc tín hiệu điều chế độ rộng xung.