Unterschied zwischen Servomotor und Induktionsmotor

Servomotor gegen Induktionsmotor

Motoren sind die Motoren, die in der Lage sind, die Drehzahl und die Position der Welle (Rotor) Klasse von elektromechanischen Geräten, die die elektrische Energie in mechanische Energie umwandeln. Bei manchen Anwendungen ist ein reines Drehmoment erforderlich, um einen Mechanismus anzutreiben, und in einigen Anwendungen müssen die Position und die Drehgeschwindigkeit des Mechanismus gesteuert werden. Induktionsmotor liefert reines unkontrolliertes Drehmoment, während Servomotoren ein kontrolliertes Drehmoment liefern, bei dem die Drehzahl und die Position der Welle (Rotor) eingestellt werden können.

Die ersten Induktionsmotoren wurden nach den Prinzipien der elektromagnetischen Induktion von Nikola Tesla (1883) und Galileo Ferraris (1885) unabhängig voneinander erfunden.

Der Induktionsmotor besteht aus zwei Hauptteilen, dem Stator und dem Rotor. Der Stator im Induktionsmotor ist eine Reihe von konzentrischen Magnetpolen (gewöhnlich Elektromagneten), und der Rotor ist eine Reihe von geschlossenen Wicklungen oder Aluminiumstangen, die ähnlich wie ein Käfig aus einem Eichhörnchen angeordnet sind; daher der Name Käfigläufer. Die Welle, die das erzeugte Drehmoment liefert, ist durch die Achse des Rotors. Der Rotor ist innerhalb des zylindrischen Hohlraums des Stators angeordnet, jedoch nicht elektrisch mit einem externen Kreis verbunden. Kein Kommutator, keine Bürste oder ein anderer Verbindungsmechanismus wird verwendet, um den Rotor mit Strom zu versorgen.

Wie jeder Motor verwendet er magnetische Kräfte, um den Rotor zu drehen. Die Verbindungen in den Statorspulen sind so angeordnet, dass entgegengesetzte Pole auf der exakt gegenüberliegenden Seite der Statorspulen erzeugt werden. In der Anlaufphase werden entlang des Umfangs periodisch magnetische Pole erzeugt. Dies erzeugt eine Änderung des Flusses über die Windungen im Rotor und induziert einen Strom. Dieser Strom erzeugt ein Magnetfeld im Rotor und die Wechselwirkung zwischen dem Statorfeld und dem induzierten Feld treibt den Motor an.

Asynchronmotoren sind für den Ein- und Mehrphasenbetrieb ausgelegt; Letztere für schwere Maschinen, die ein großes Drehmoment erfordern. Die Drehzahl der Induktionsmotoren kann entweder mit einer Anzahl von Magnetpolen in dem Statorpol oder mit einer Regulierung der Frequenz der Eingangsstromquelle gesteuert werden. Der Schlupf, der ein Maß für das Drehmoment des Motors ist, gibt einen Hinweis auf den Wirkungsgrad des Motors. Da die kurzgeschlossenen Rotorwicklungen einen geringen Widerstand haben, induziert ein kleiner Schlupf einen großen Strom im Rotor und erzeugt ein großes Drehmoment. Die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors ist jedoch langsamer als die Eingangsleistungsquellenfrequenz (oder die Rotationsgeschwindigkeit des Statorfeldes). Asynchronmotoren haben keine Rückkopplungsschleifen zur Steuerung des Motors.

Mehr über Servomotoren

Technisch gesehen ist ein Servomotor ein beliebiger Motor mit Rückkopplung und Regelung. Er ist nur ein Teil eines Servomechanismus, bei dem die negative Rückkopplung verwendet wird, um die Leistung des Motors zu steuern.

Aber häufig verwendete industrielle Servomotoren sind normale AC-Induktionsmotoren mit zusätzlichen Merkmalen wie z. B. einem Rotor mit niedriger Trägheit, einer hohen Drehmomentbremse und einem eingebauten Encoder für Geschwindigkeits- und Positionsrückkopplung. Alle diese Komponenten kombinieren sich mit Servoantrieb. Servomechanismen mit Gleichstrommotoren werden üblicherweise in funkgesteuerten Vorrichtungen verwendet, übliche Instrumente, die eine geringe Leistung und hohe Präzision erfordern.

Der DC-Servomotorstator wird normalerweise mit Permanentmagneten gebildet, die um 900 um den Rotor angeordnet sind. Servomotoren sind so konstruiert, dass sie ein beträchtlich konstantes Drehmoment liefern und eine geringe Trägheit aufweisen. Die Eingabe an einen Servomotor erfolgt in Form von Impulsen, und bei jedem Impuls dreht sich der Motor um einen endlichen, genauen Betrag.

Servomotoren können ein hohes Drehmoment liefern und die Position und die Geschwindigkeit des Motors können gesteuert werden. Daher werden Servomotoren in Robotik- und Steuerungssystem-verwandten Anwendungen ausgiebig eingesetzt.

Was ist der Unterschied zwischen Induktionsmotor und Servomotor?

• Der Servomotor hat ein negatives Rückkopplungssystem mit geschlossenem Regelkreis, während der allgemeine Asynchronmotor Rückkopplungsmechanismen (im eingebauten Geber) hat.

• Drehzahl und Position des Servomotors können präziser eingestellt und gesteuert werden, während bei Asynchronmotoren nur die Geschwindigkeit eingestellt werden kann.

• Servomotoren haben eine geringe Trägheit, während der Rotor des Induktionsmotors eine höhere Trägheit hat.

• Der Servomotor ist eine Klasse von geregelten Motoren und kann ein Asynchronmotor oder ein anderer Typ sein.