एसी सर्वो मोटर: निर्माण, कार्य, स्थानांतरण कार्य और इसके अनुप्रयोग

ए सर्वो मोटर एक रोटरी एक्चुएटर की तरह कार्य करता है जो मुख्य रूप से विद्युत इनपुट को यांत्रिक त्वरण में बदलने के लिए उपयोग किया जाता है। यह मोटर सर्वोमैकेनिज़्म के आधार पर काम करती है जहाँ स्थिति प्रतिक्रिया का उपयोग गति को नियंत्रित करने और मोटर के अंतिम स्थान को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। सर्वो मोटर्स लागू इनपुट के आधार पर एक निश्चित कोण को घुमाती है और प्राप्त करती है। सर्वो मोटर आकार में छोटे होते हैं लेकिन वे बहुत ऊर्जा दक्ष होते हैं। इन मोटरों को दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है जैसे एसी सर्वोमोटर और डीसी सर्वोमोटर लेकिन इन दोनों मोटरों के बीच मुख्य अंतर उपयोग की जाने वाली शक्ति का स्रोत है। ए का प्रदर्शन डीसी सर्वो मोटर मुख्य रूप से केवल वोल्टेज पर निर्भर करता है जबकि एसी सर्वो मोटर वोल्टेज और फ्रीक्वेंसी दोनों पर निर्भर करता है। यह लेख सर्वो मोटर्स के प्रकारों में से एक पर चर्चा करता है - ए एसी सर्वो मोटर - अनुप्रयोगों के साथ काम करना।

एसी सर्वो मोटर क्या है?

एक प्रकार का सर्वोमोटर जो सटीक कोणीय वेग रूप में एसी विद्युत इनपुट का उपयोग करके यांत्रिक आउटपुट उत्पन्न करता है, उसे एसी सर्वो मोटर कहा जाता है। इस सर्वोमोटर से प्राप्त उत्पादन शक्ति मुख्य रूप से वाट से लेकर कुछ 100 वाट तक होती है। एसी सर्वो मोटर की ऑपरेटिंग फ्रीक्वेंसी 50 से 400 हर्ट्ज तक होती है। एसी सर्वो मोटर आरेख नीचे दिखाया गया है।

एसी सर्वो मोटर्स की मुख्य विशेषताओं में मुख्य रूप से शामिल हैं; ये कम वजन वाले उपकरण हैं, संचालन के भीतर स्थिरता और विश्वसनीयता प्रदान करते हैं, संचालन के दौरान शोर उत्पन्न नहीं होता है, रैखिक टोक़-गति विशेषताओं को प्रदान करता है, और पर्ची के छल्ले और ब्रश मौजूद नहीं होने पर रखरखाव लागत कम हो जाती है।

अधिक जानने के लिए कृपया इस लिंक को देखें एसी सर्वो मोटर प्रकार

एसी सर्वो मोटर निर्माण

आम तौर पर, एक एसी सर्वो मोटर दो-चरण प्रेरण मोटर होती है। इस मोटर का निर्माण स्टेटर और a का उपयोग करके किया जाता है रोटार एक सामान्य प्रेरण मोटर की तरह। आम तौर पर, इस सर्वो मोटर के स्टेटर में एक टुकड़े टुकड़े की संरचना होती है। इस स्टेटर में दो वाइंडिंग्स शामिल हैं जिन्हें अंतरिक्ष में 90 डिग्री अलग रखा गया है। इस चरण भिन्नता के कारण, एक रोटरी चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है।

पहली वाइंडिंग को मुख्य वाइंडिंग के रूप में जाना जाता है या इसे फिक्स्ड फेज या रेफरेंस वाइंडिंग के रूप में भी जाना जाता है। यहां, मुख्य वाइंडिंग को निरंतर वोल्टेज आपूर्ति स्रोत से सक्रिय किया जाता है जबकि अन्य वाइंडिंग जैसे कंट्रोल वाइंडिंग या नियंत्रण चरण को चर नियंत्रण वोल्टेज द्वारा सक्रिय किया जाता है। यह नियंत्रण वोल्टेज केवल सर्वो एम्पलीफायर से आपूर्ति की जाती है।

आम तौर पर, रोटर दो प्रकार के गिलहरी पिंजरे प्रकार और ड्रैग कप प्रकार में उपलब्ध होता है। इस मोटर में इस्तेमाल किया जाने वाला रोटर एक सामान्य केज-टाइप रोटर है जिसमें स्लॉट्स में तय किए गए एल्यूमीनियम बार और अंत के छल्ले के माध्यम से शॉर्ट-सर्किट शामिल हैं। अधिकतम फ्लक्स लिंकिंग के लिए एयर गैप को न्यूनतम रखा जाता है। अन्य प्रकार के रोटर जैसे ड्रैग कप का मुख्य रूप से उपयोग किया जाता है जहां घूर्णन प्रणाली की जड़ता कम हो जाती है। तो यह बिजली की खपत को कम करने में मदद करता है।

एसी सर्वोमोटर का कार्य सिद्धांत

एसी सर्वो मोटर का कार्य सिद्धांत है; सबसे पहले, सर्वोमोटर के स्टार्टर की मुख्य वाइंडिंग पर एक स्थिर एसी वोल्टेज दिया जाता है और दूसरा स्टेटर टर्मिनल कंट्रोल वाइंडिंग में कंट्रोल ट्रांसफॉर्मर से जुड़ा होता है। लागू संदर्भ वोल्टेज के कारण, तुल्यकालिक जनरेटर का शाफ्ट एक विशिष्ट गति से घूमेगा और एक निश्चित कोणीय स्थिति प्राप्त करेगा।

इसके अलावा, नियंत्रण ट्रांसफार्मर के शाफ्ट में एक विशिष्ट कोणीय स्थिति होती है जिसकी तुलना सिंक्रो जनरेटर के शाफ्ट के कोणीय बिंदु से की जाती है। तो दो कोणीय स्थिति तुलना त्रुटि संकेत प्रदान करेगी। अधिक विशेष रूप से, समतुल्य शाफ्ट स्थितियों के लिए वोल्टेज के स्तर का मूल्यांकन किया जाता है जो त्रुटि संकेत उत्पन्न करता है। तो यह त्रुटि संकेत नियंत्रण ट्रांसफॉर्मर पर वर्तमान वोल्टेज स्तर के साथ संचार करता है। उसके बाद, यह संकेत सर्वो एम्पलीफायर को दिया जाता है ताकि यह असमान नियंत्रण वोल्टेज उत्पन्न करे।

इस लागू वोल्टेज से, रोटर फिर से एक विशिष्ट गति प्राप्त करता है, क्रांति शुरू करता है और तब तक बनाए रखता है जब तक कि त्रुटि संकेत मान शून्य तक नहीं पहुंच जाता है, इसलिए एसी सर्वोमोटर्स के भीतर मोटर की पसंदीदा स्थिति प्राप्त करता है।

एसी सर्वो मोटर का ट्रांसफर फंक्शन

एसी सर्वो मोटर के स्थानांतरण समारोह को आउटपुट चर के एलटी (लाप्लास ट्रांसफॉर्म) के इनपुट चर के एलटी (लाप्लास ट्रांसफॉर्म) के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। तो यह गणितीय मॉडल है जो अंतर समीकरण को व्यक्त करता है जो सिस्टम के ओ/पी को आई/पी बताता है।

अगर टी.एफ. (ट्रांसफर फ़ंक्शन) किसी भी सिस्टम के ज्ञात होने पर, सिस्टम की प्रकृति को पहचानने के लिए विभिन्न प्रकार के इनपुट के लिए आउटपुट प्रतिक्रिया की गणना की जा सकती है। इसी प्रकार, यदि ट्रांसफर फ़ंक्शन (टीएफ) ज्ञात नहीं है, तो इसे प्रयोगात्मक रूप से डिवाइस पर ज्ञात इनपुट लगाने और सिस्टम के आउटपुट का अध्ययन करके पाया जा सकता है।

एसी सर्वो मोटर एक दो-चरण इंडक्शन मोटर है जिसका अर्थ है कि इसमें दो वाइंडिंग हैं जैसे कंट्रोल वाइंडिंग (मेन फील्ड वाइंडिंग) और रेफरेंस वाइंडिंग (प्राणपोषक वाइंडिंग)।

इसलिए हमें एसी सर्वो मोटर यानी θ(s)/ec(s) के ट्रांसफर फ़ंक्शन का पता लगाने की आवश्यकता है। यहाँ 'θ(s)/' सिस्टम का आउटपुट है जबकि ex(s) सिस्टम का इनपुट है।

मोटर के स्थानांतरण कार्य का पता लगाने के लिए, हमें यह पता लगाने की आवश्यकता है कि मोटर 'टीएम' द्वारा विकसित टोक़ और लोड 'टीएल' द्वारा विकसित टोक़ क्या है। अगर हम संतुलन की स्थिति को समान करते हैं

Tm = Tl, तब हम ट्रांसफर फंक्शन प्राप्त कर सकते हैं।

चलो, Tm = मोटर द्वारा विकसित टोक़।
Tl = लोड या लोड टॉर्क द्वारा विकसित टॉर्क।
'θ' = कोणीय विस्थापन।
'ω' = d θ/dt = कोणीय वेग।
'जे' = भार की जड़ता का क्षण।
'बी' लोड का डैशपॉट है।

यहाँ जिन दो स्थिरांकों पर विचार किया जाना है वे K1 और K2 हैं।

'K1' नियंत्रण चरण वोल्टेज बनाम टॉर्क विशेषताओं का ढलान है।
'K2' स्पीड टॉर्क विशेषताओं का ढलान है।

यहाँ, मोटर द्वारा विकसित टॉर्क को बस द्वारा निरूपित किया जाता है

Tm = K1ec- K2 dθ/dt —–(1)

लोड टॉर्क (टीएल) को टॉर्क बैलेंस समीकरण पर विचार करके मॉडल किया जा सकता है।

एप्लाइड टॉर्क = जे, बी के कारण टॉर्क का विरोध करना

Tl = TJ + TB = J d^2θ/dt^2 + B dθ/dt^2 + B —–(2)

हम जानते हैं कि संतुलन स्थिति Tm = Tl.

K1ec- K2 dθ/dt = J d^2θ/dt^2 + B dθ/dt^2 + बी

लाप्लास रूपांतरण समीकरण को उपरोक्त समीकरण पर लागू करें

K1Ec(s) – K2 S θ(S) = J S^2θ (S) + B S θ(S)

K1Ec(s) = JS^2θ (S) + BSθ(S)+ K2S θ(S)
K1Ec(s) = θ (S)[J S^2 + BS + K2S]

T.F = θ (S)Ec(s) = K1/ J S^2 + BS + K2S

= के1/ एस [बी + जेएस + के2]

= के1/ एस [बी + के2 + जेएस]

= के1/ एस (बी + के2) [1 + (जे/ बी + के2) *एस]

T.F = θ (S)Ec(s) = K1/(B + K2) / S[1 + (J/ B + K2) *S]

टीएफ = किमी / एस [1 + (जे / बी + के 2) * एस] => किमी / एस (1 + एसटीएम)] = θ (एस) ईसी (एस)

टीएफ = किमी / एस (1 + एसटीएम)] = θ (एस) ईसी (एस)

जहाँ, किमी = K1/ B + K2 = मोटर लब्धि स्थिरांक।

Tm = J/ B + K2 = मोटर समय स्थिर।

एसी सर्वो मोटर गति नियंत्रण के तरीके

आम तौर पर, सर्वो मोटर्स स्थिति नियंत्रण, टोक़ नियंत्रण और गति नियंत्रण जैसी तीन नियंत्रण विधियाँ हैं।

स्थिति नियंत्रण विधि का उपयोग बाहरी इनपुट आवृत्ति संकेतों में घूर्णन गति के आकार को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। क्रांति का कोण नहीं द्वारा निर्धारित किया जाता है। दालों की। सर्वो मोटर की स्थिति और वेग सीधे संचार के माध्यम से निर्धारित किया जा सकता है। चूंकि विधि की स्थिति की स्थिति और गति पर अत्यधिक सख्त नियंत्रण हो सकता है, इसलिए इसे सामान्य रूप से स्थिति निर्धारण अनुप्रयोग के भीतर उपयोग किया जाता है।

टॉर्क कंट्रोल मेथड में, सर्वो मोटर का आउटपुट टॉर्क एड्रेस पर एनालॉग इनपुट द्वारा सेट किया जाता है। यह केवल वास्तविक समय में एनालॉग बदलकर टॉर्क को बदल सकता है। इसके अलावा, यह संचार के माध्यम से संबंधित पते पर मान भी बदल सकता है।

गति नियंत्रण मोड में, मोटर गति को एनालॉग इनपुट और पल्स द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। यदि सटीक आवश्यकताएं हैं और इतने अधिक टॉर्क के बारे में कोई चिंता नहीं है तो स्पीड मोड बेहतर है।

एसी सर्वो मोटर के लक्षण

एक एसी सर्वो मोटर की टॉर्क गति विशेषताओं को नीचे दिखाया गया है। निम्नलिखित विशेषताओं में, टोक़ गति के साथ बदल रहा है लेकिन रैखिक रूप से नहीं क्योंकि यह मुख्य रूप से प्रतिक्रिया (एक्स) के अनुपात पर निर्भर करता है प्रतिरोध (आर)। इस अनुपात के निम्न मूल्य में शामिल है कि मोटर में उच्च प्रतिरोध और कम प्रतिक्रिया है, ऐसे मामलों में, मोटर विशेषताएँ प्रतिक्रिया (X) से प्रतिरोध (R) के लिए उच्च अनुपात मान की तुलना में अधिक रैखिक होती हैं।

लाभ

एसी सर्वो मोटर्स के फायदों में निम्नलिखित शामिल हैं।

• इस मोटर की गति नियंत्रण विशेषताएँ अच्छी हैं।
• ये कम मात्रा में ऊष्मा उत्पन्न करते हैं।
• वे उच्च दक्षता, प्रति वजन अधिक टॉर्क, विश्वसनीयता और कम आरएफ शोर प्रदान करते हैं।
• उन्हें कम रख-रखाव की जरूरत होती है।
• कम्यूटेटर के अस्तित्व में न होने पर उनकी जीवन प्रत्याशा अधिक होती है।
• ये मोटर औद्योगिक मशीनरी में उच्च वर्तमान उछाल को संभालने में सक्षम हैं।
• उच्च गति पर, वे अधिक स्थिर टॉर्क प्रदान करते हैं।
• ये अत्यधिक विश्वसनीय होते हैं।
• वे उच्च गति प्रदर्शन प्रदान करते हैं।
• ये अस्थिर लोड अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं।

एसी सर्वो मोटर्स के नुकसान में निम्नलिखित शामिल हैं।

• एसी सर्वो मोटर नियंत्रण अधिक कठिन है।
• लगातार ओवरलोड होने से ये मोटरें टूट सकती हैं।
• उच्च गति पर शक्ति संचारित करने के लिए गियरबॉक्स अक्सर आवश्यक होते हैं।

अनुप्रयोग

एसी सर्वो मोटर्स के अनुप्रयोगों में निम्नलिखित शामिल हैं।

• एसी सर्वो मोटर्स लागू होते हैं जहां स्थिति विनियमन महत्वपूर्ण है और आमतौर पर अर्धचालक उपकरणों, रोबोटों, विमानों और मशीन टूल्स में पाया जाता है।
• इन मोटरों का उपयोग उन उपकरणों में किया जाता है जो कंप्यूटर और स्थिति नियंत्रण उपकरणों की तरह सर्वोमैकेनिज्म पर काम करते हैं।
• एसी सर्वो मोटर का उपयोग मशीन टूल्स, रोबोटिक्स मशीनरी और ट्रैकिंग सिस्टम में किया जाता है।
• इन सर्वो मोटर्स का उपयोग उनकी दक्षता और बहुमुखी प्रतिभा के कारण विभिन्न प्रकार के उद्योगों में किया जाता है।
• एसी सर्वो मोटर का उपयोग अधिकांश सामान्य मशीनों और उपकरणों जैसे वॉटर हीटर, ओवन, पंप, ऑफ-रोड वाहन, बगीचों में उपकरण आदि में किया जाता है।
• घर के आसपास हर दिन उपयोग किए जाने वाले कई उपकरण और उपकरण एसी सर्वो मोटर्स द्वारा संचालित होते हैं।

इस प्रकार, यह एसी का अवलोकन है सर्वो मोटर्स - काम कर रहा है अनुप्रयोगों के साथ। इन मोटरों का उपयोग कई अनुप्रयोगों में किया जाता है जैसे उपकरण जो सर्वोमैकेनिज्म और मशीन टूल्स, ट्रैकिंग सिस्टम और रोबोटिक्स पर काम करते हैं। यहाँ आपके लिए एक प्रश्न है कि इंडक्शन मोटर क्या है?