Wechselstrom (AC) mit variabler Frequenz muss im Allgemeinen durch einen Gleichstrom-Wechselrichter (DC) erzeugt werden. Daher stammt der in einem Servosystem mit variabler Frequenz verwendete Strom typischerweise aus einer stabilen Gleichstromquelle, bei der es sich um einen Akku oder einen Gleichrichter handeln kann, der Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt.
Bei einer stabilen Gleichstromversorgung erfordert die Erzeugung eines Wechselstromausgangs mit variabler Frequenz einen Antrieb mit variabler Frequenz (allgemein als „Servoantrieb“ bekannt) als Zwischenleistungsumwandlungsgerät. Der in einem Servosystem verwendete Servoantrieb mit variabler Frequenz unterscheidet sich in seinem Funktionsprinzip nicht wesentlich von einem allgemeinen industriellen Frequenzumrichter. Da die von ihr bedienten Geräte jedoch strengere Anforderungen an die Betriebsgenauigkeit und dynamische Leistung stellen, weisen sie häufig aggressivere Steuerungseigenschaften auf (z. B. eine höhere Frequenzgangbandbreite). Folglich sind integrierte Motion-Feedback-Ports zu Standardmerkmalen von Servoantrieben geworden.
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In unserem Hochgeschwindigkeits-Tür-Inverter-Servosystem ist der Getriebeaktuator, der Wechselstrom mit variabler Frequenz in mechanische Leistung umwandelt, typischerweise ein Motortyp, ähnlich der allgemeinen Antriebstechnologie mit variabler Frequenz. Um jedoch überlegene dynamische Reaktionseigenschaften über einen größeren Geschwindigkeitsbereich (insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten) zu erreichen, verwenden Servos mit variabler Frequenz typischerweise Permanentmagnet-Synchronmotoren mit integrierter Bewegungsrückmeldung.
Bei der Übertragung der Ausgangsleistung eines rotierenden Servomotors auf die endgültige Bewegungslast benötigt das Bewegungssteuerungssystem häufig verschiedene mechanische Übertragungskomponenten auf Servoebene, wie etwa Kupplungen, Untersetzungsgetriebe, Zahnriemen und Leitspindeln.
Servos mit variabler Frequenz erfordern auch Feedback-Geräte, nämlich Encoder, die für alle Servo-Bewegungssteuerungssysteme unerlässlich sind. Bei rotierenden Servomotoren ist normalerweise ein Feedback-Encoder am Ende der Welle installiert. Bei Linearmotoren kommen ein Linearencoder und ein Linearmaßstab zum Einsatz. Manchmal verwendet das Servosystem mehr als einen Encoder für die Rückmeldung an einer bestimmten Lastposition, um Messfehler zu reduzieren, die durch zwischengeschaltete Übertragungsverbindungen verursacht werden, und dadurch die Rückmeldungsgenauigkeit des Systems weiter zu verbessern.
Zusätzlich zu den oben genannten leistungsstarken Antriebs- und Rückkopplungsgeräten werden häufig verschiedene Produkte und technische Komponenten benötigt, darunter Controller, Ein-/Ausgabemodule (I/O), Sensoren, Software, Netzwerke, Sicherheitssysteme, Steckverbinder und Kabel. Dies stellt nahezu ein vollständiges Gerätesteuerungssystem dar.
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