De versterkers voor DC-servomotoren verschillen enigszins van de push-pull-versterker en de chopperversterker doordat de vermogenstransistoren een constante bias op hun basis kunnen hebben in plaats van een gepulst signaal. Figuur 11-79 toont een voorbeeld van een versterker met twee transistoren voor een DC-servomotor. De voeding voor deze versterker is wisselspanning. Het eerste deel van deze schakeling is de bruggelijkrichter die een gelijkspanning levert aan de DC-bus. De uitgangstrap van deze versterker bestaat uit twee transistoren en twee condensatoren die over het anker van de DC-motor zijn aangesloten.

De basis van elk van de vermogenstransistoren wordt aangestuurd door een schakelcircuit. Dit circuit kan worden aangestuurd door een analoog circuit of door een microprocessor. Wanneer het richtingssignaal aangeeft dat de motor in voorwaartse richting moet draaien, wordt de bovenste transistor ingeschakeld, zodat er een positieve spanning wordt geleverd aan de rechteraansluiting van het anker. De hoeveelheid voorspanning naar de basis van de transistor zal toenemen of afnemen om de snelheid van de motor te veranderen. Wanneer het richtingssignaal aangeeft dat de motor in de tegenovergestelde richting moet draaien, wordt de onderste transistor ingeschakeld en wordt er een negatieve spanning geleverd aan de rechteraansluiting van het motoranker. Een diode is in sperrichting aangesloten over de emitter-collectoraansluitingen van elke vermogenstransistor om de effecten van spanningspieken op de transistoren te beperken. Wanneer een piekspanning optreedt, biedt de diode een pad om de overtollige spanning en stroom terug te leiden naar de motorwikkeling, waar deze onschadelijk worden afgevoerd.

Vier-transistorversterker voor DC-servomotor

Een van de nadelen van een versterker met twee transistoren is dat de transistoren grote hoeveelheden stroom moeten verwerken. Figuur 11-80 toont een voorbeeld van een versterker met vier transistoren voor een DC-servomotor. De versterker met vier transistoren wordt ook wel een brugdriver genoemd. In dit diagram ziet u dat de bruggelijkrichter als een rechthoek is getekend, maar dat de werking identiek is aan die in de schakeling van de versterker met twee transistoren. Houd er rekening mee dat de werking van een bruggelijkrichter in deze configuratie gemakkelijker te zien is wanneer er een driefasenvoeding wordt gebruikt.

De basis van elke transistor wordt aangestuurd door een schakelcircuit. Ook hier is de bias van elke transistor een continu signaal dat kan variëren van minimum tot maximum. Wanneer de versterker is ingesteld om de motor met de klok mee te laten draaien, worden transistoren Q2 en Q3 zodanig ingesteld dat er een positieve spanning op de rechterkant van het motoranker wordt gezet. Wanneer de motor tegen de klok in draait, worden transistoren Q1 en Q4 zodanig ingesteld dat er een positieve spanning op de linkerkant van het anker wordt gezet. De hoogte van de biasspanning bepaalt de hoeveelheid spanning die elke transistor naar het anker stuurt, wat op zijn beurt de snelheid van de motor verandert.

De uitgangstrap van alle servoversterkers is een analoog circuit. Met een analoog circuit kunnen de spanning en stroomsterkte van de motor worden aangepast om positie, snelheid en koppel te regelen. De feedback- en comparatortrappen kunnen bestaan ​​uit een combinatie van digitale en analoge componenten. Als de feedbacksectie bijvoorbeeld een resolver gebruikt, is de uitvoer van dit apparaat analoog, dus is het gedeelte waarmee het werkt over het algemeen ook analoog. Als de feedbacksectie een encoder is, is de uitvoer digitaal en kan het digitale signaal via een frequentie-naar-spanningsomvormer worden omgezet, zodat het bruikbaar is in een analoog circuit. Het kan ook worden gefilterd en een digitale waarde gebruiken. De komst van microprocessors heeft het mogelijk gemaakt dat de digitale waarden in elk onderdeel van de servocontroller worden gebruikt, behalve in de eindtrap.

Kortom, bij het selecteren van een aandrijving voor een servomotor is de stroomsterkte de bepalende factor. De nominale stroomsterkte van de motor mag niet worden overschreden. Kijk vervolgens naar de effecten van rimpelstroom op de motor. Grotere weerstanden van de motorwikkelingen zijn slecht. Een kleine motorinductantie is eveneens slecht. Afhankelijk van de massa van uw motor wilt u waarschijnlijk niet dat de warmteafvoer door rimpelstroom groter is dan 5-10 watt.