Сервоприводы, в основе которых лежат коллекторные двигатели, представляют собой далеко не новые и довольно популярные устройства, в большом разнообразии представленные в каталоге Степмотор. При этом целесообразность использования такого сервопривода часто ставится под сомнение: сочетание высокопроизводительного сервопривода с простым и не лишённым недостатков щёточным двигателем подчас кажется лишённым смысла. Тем не менее, именно такое сочетание доступной стоимости с возможностью управления работой электродвигателя является оптимальным решением для многих устройств, предназначенных для беспрерывной работы.
Устройство коллекторного сервопривода
Статор коллекторного электродвигателя постоянного тока представлен постоянными магнитами, ротор, или якорь – прикреплённым к коммутатору сердечником. В отличие от бесщёточного электродвигателя, коммутация такого агрегата осуществляется механическим путём, ток от щёток передаётся обмоткам. Щёточные сервоприводы имеют хорошие динамические свойства и позволяют получить те же преимущества, какие обеспечивают бесколлекторные устройства, а именно:
- повысить плавность хода;
- обеспечить контроль скорости в широком диапазоне;
- обеспечить контроль направления вращения вала;
- повысить крутящий момент при старте и ускорении.
В сравнении с другими двигателями постоянного тока более доступные щёточные электродвигатели имеют меньшие габаритные размеры и обладают таким дополнительным преимуществом, как большая энергоэффективность, обусловленная отсутствием катушки возбуждения.
Применение коллекторных сервоприводов
Коллекторные серводвигатели постоянного тока обеспечивают стабильную работу оборудования в режимах старта и остановки, при вращении вала как в прямом, так и в обратном направлениях. Величина крутящего момента и обороты при работе с таким сервоприводом изменяются импульсно, или же путём изменения величины тока. Благодаря простому управлению и доступной стоимости щёточные сервоприводы часто используются в автомобильных приложениях (приводы регулировки сидений, окон, стеклоочистителей и т.п.), малой бытовой технике, а также в промышленности, в качестве элементов оборудования, для которого важно получение высокого крутящего момента при изменении скорости.
Решив купить коллекторный серводвигатель, необходимо учесть следующие их специфические характеристики:
- внутреннее расположение ротора щёточного электродвигателя делает рассеивание тепла малоэффективным, поэтому очень важно учитывать температурный режим конкретного устройства;
- при работе на высоких токах постоянные магниты статора подвержены размагничиванию;
- щётки коллекторного сервопривода являются изнашиваемой деталью, их замену необходимо производить через каждые 5000 часов работы.
