伺服電機的工作特點是什么,?交流伺服電機的優(yōu)缺點介紹!“伺服電機”可以理解為絕對服從控制信號指揮的電機:在控制信號發(fā)出之前,,轉(zhuǎn)子靜止不動;當控制信號發(fā)出時,,轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動;當控制信號消失時,轉(zhuǎn)子能即時停轉(zhuǎn),。伺服電機是自動控制裝置中被用作執(zhí)行元件的微特電機,,其功能是將電信號轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)軸的角位移或角速度。

伺服電機分為交流伺服和直流伺服兩大類
交流伺服電機的基本構(gòu)造與交流感應(yīng)電動機(異步電機)相似。在定子上有兩個相空間位移90°電角度的勵磁繞組Wf和控制繞組WcoWf,接恒定交流電壓,,利用施加到Wc上的交流電壓或相位的變化,,達到控制電機運行的目的。交流伺服電機具有運行穩(wěn)定,、可控性好,、響應(yīng)快速、靈敏度高以及機械特性和調(diào)節(jié)特性的非線性度指標嚴格(要求分別小于10%~15%和小于15%~25%)等特點,。
直流伺服電機基本構(gòu)造與一般直流電動機相似,。電機轉(zhuǎn)速n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j,式中E為電樞反電動勢,,K為常數(shù),,j為每極磁通,Ua,、Ia為電樞電壓和電樞電流,,Ra為電樞電阻,改變Ua或改變φ,,均可控制直流伺服電動機的轉(zhuǎn)速,,但一般采用控制電樞電壓的方法,在永磁式直流伺服電動機中,,勵磁繞組被永久磁鐵所取代,,磁通φ恒定。直流伺服電動機具有良好的線性調(diào)節(jié)特性及快速的時間響應(yīng),。
直流伺服電機的優(yōu)點和缺點
優(yōu)點:速度控制精確,轉(zhuǎn)矩速度特性很硬,,控制原理簡單,,使用方便,價格便宜,。
缺點:電刷換向,,速度限制,附加阻力,,產(chǎn)生磨損微粒(無塵易爆環(huán)境不宜)
交流伺服電機的優(yōu)點和缺點
優(yōu)點:速度控制特性良好,,在整個速度區(qū)內(nèi)可實現(xiàn)平滑控制,幾乎無振蕩,,90%以上的高效率,,發(fā)熱少,高速控制,,高精確度位置控制(取決于編碼器精度),,額定運行區(qū)域內(nèi),可實現(xiàn)恒力矩,慣量低,,低噪音,,無電刷磨損,免維護(適用于無塵,、易爆環(huán)境)
缺點:控制較復雜,,驅(qū)動器參數(shù)需要現(xiàn)場調(diào)整PID參數(shù)確定,需要更多的連線,。
直流伺服電機分為有刷和無刷電機,。
有刷電機成本低,結(jié)構(gòu)簡單,,啟動轉(zhuǎn)矩大,,調(diào)速范圍寬,控制容易,,需要維護,,但維護方便(換碳刷),產(chǎn)生電磁干擾,,對使用環(huán)境有要求,,通常用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。
無刷電機體積小重量輕,,出力大響應(yīng)快,,速度高慣量小,力矩穩(wěn)定轉(zhuǎn)動平滑,,控制復雜,,智能化,電子換相方式靈活,,可以方波或正弦波換相,,電機免維護,高效節(jié)能,,電磁輻射小,,溫升低壽命長,適用于各種環(huán)境,。
交流伺服電機也是無刷電機,,分為同步和異步電機,目前運動控制中一般都用同步電機,,其功率范圍大,,功率可以做到很大,大慣量,,最高轉(zhuǎn)速低,,轉(zhuǎn)速隨功率增大而勻速下降,適用于低速平穩(wěn)運行場合
伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,驅(qū)動器控制U/V/W三相電形成電磁場,,轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動,,同時電機自帶的編碼器將反饋信號傳給驅(qū)動器,對反饋值與目標值進行比較,,從而調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度,,伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。
什么是伺服電機?有幾種類型?工作特點是什么?
答:伺服電動機又稱執(zhí)行電動機,,在自動控制系統(tǒng)中用作執(zhí)行元件,,把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。
伺服電機分為直流和交流伺服電動機兩大類,,其主要特點是,,當信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降,。
交流伺服電機和無刷直流伺服電機在性能上有什么區(qū)別?
答:交流伺服電機的性能要好一些,,因為交流伺服是正弦波控制,轉(zhuǎn)矩脈動小;而無刷直流伺服是梯形波控制,。但無刷直流伺服實現(xiàn)控制比較簡單,,便宜。
永磁交流伺服驅(qū)動技術(shù)的迅猛發(fā)展使直流伺服系統(tǒng)面臨被淘汰的危機[/p]
[p=30. 2. left]3,、無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象:運轉(zhuǎn)中的伺服電動機,,只要失去控制電壓,電機立即停止運轉(zhuǎn),。
什么叫做“精密傳動微特電機”?
“精密傳動微特電機”能夠在系統(tǒng)中快速而正確地執(zhí)行頻繁變化的指令,,帶動伺服機構(gòu)完成指令所期望的工作,大多能夠滿足以下要求:
1,、 能頻繁啟動,、停止、制動,、反轉(zhuǎn)及低速運行,且機械強度高,、耐熱等級高,、絕緣等級高。
2,、 快速相應(yīng)能力好,,轉(zhuǎn)矩較大,轉(zhuǎn)動慣量小,,時間常數(shù)小,。
3、 帶有驅(qū)動器和控制器(如伺服電機、步進電機),,控制性能良好,。
4、 高可靠性,,高精度,。
“精密傳動微特電機”的類別、結(jié)構(gòu)和性能
1,、 交流伺服電機
(1) 籠型兩相交流伺服電機(細長籠型轉(zhuǎn)子,、機械特性近似線性、體積和勵磁電流小,、小功率伺服,、低速運轉(zhuǎn)不夠平滑)
(2) 非磁性杯型轉(zhuǎn)子兩相交流伺服電機(空心杯轉(zhuǎn)子、機械特性近似線性,、體積和勵磁電流較大,、小功率伺服、低速運轉(zhuǎn)平滑)
(3) 鐵磁杯型轉(zhuǎn)子兩相交流伺服電機(鐵磁材料杯型轉(zhuǎn)子,、機械特性近似線性,、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量大、齒槽效應(yīng)小,、運行平穩(wěn))
(4) 同步型永磁交流伺服電機(由永磁同步電機,、測速機及位置檢測元件同軸一體機組,定子為3相或2相,,磁性材料轉(zhuǎn)子,,必須配驅(qū)動器;調(diào)速范圍寬、機械特性由恒轉(zhuǎn)矩區(qū)和恒功率區(qū)組成,,可連續(xù)堵轉(zhuǎn),,快速相應(yīng)性能好,輸出功率大,,轉(zhuǎn)矩波動小;有方波驅(qū)動和正弦波驅(qū)動兩種方式,,控制性能好,為機電一體化產(chǎn)品)
(5) 異步型三相交流伺服電機(轉(zhuǎn)子與籠型異步電機相似,,必須配驅(qū)動器,,采用矢量控制,擴大了恒功率調(diào)速范圍,,多用于機床主軸調(diào)速系統(tǒng))
2,、 直流伺服電機
(1) 印制繞組直流伺服電機(盤形轉(zhuǎn)子、盤形定子軸向粘接柱狀磁鋼,,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量小,,無齒槽效應(yīng),,無飽和效應(yīng),輸出轉(zhuǎn)矩大)
(2) 線繞盤式直流伺服電機(盤形轉(zhuǎn)子,、定子軸向粘接柱狀磁鋼,,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量小,控制性能優(yōu)于其他直流伺服電機,,效率高,,輸出轉(zhuǎn)矩大)
(3) 杯型電樞永磁直流電機(空心杯轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量小,,適用于增量運動伺服系統(tǒng))
(4) 無刷直流伺服電機(定子為多相繞組,,轉(zhuǎn)子為永磁式,帶轉(zhuǎn)子位置傳感器,,無火花干擾,,壽命長,噪聲低)
3,、 力矩電機
(1) 直流力矩電機(扁平結(jié)構(gòu),,極數(shù)槽數(shù)換向片數(shù)串聯(lián)導體數(shù)多;輸出轉(zhuǎn)矩大,低速或堵轉(zhuǎn)下可連續(xù)工作,,機械和調(diào)節(jié)特性好,,機電時間常數(shù)小)
(2) 無刷直流力矩電機(與無刷直流伺服電機結(jié)構(gòu)相似,但為扁平狀,,極數(shù)槽數(shù)串聯(lián)導體數(shù)多;輸出轉(zhuǎn)矩大,,機械和調(diào)節(jié)特性好,壽命長,,無火花,,噪聲低)
(3) 籠型交流力矩電機(籠型轉(zhuǎn)子,扁平結(jié)構(gòu),,極數(shù)槽數(shù)多,,啟動轉(zhuǎn)矩大,機電時間常數(shù)小,,可長期堵轉(zhuǎn)運行,,機械特性較軟)
(4) 實心轉(zhuǎn)子交流力矩電機(鐵磁材料實心轉(zhuǎn)子,扁平結(jié)構(gòu),,極數(shù)槽數(shù)多,,可長期堵轉(zhuǎn),運行平滑,,機械特性較軟)
4、 步進電機
(1) 反應(yīng)式步進電機(定轉(zhuǎn)子均由硅鋼片疊成,,轉(zhuǎn)子鐵心上無繞組,,定子上有控制繞組;步距角小,,啟動與運行頻率較高,步距角精度較低,,無自鎖力矩)
(2) 永磁步進電機(永磁式轉(zhuǎn)子,,徑向磁化極性;步距角大,啟動與運行頻率低,,有保持轉(zhuǎn)矩,,消耗功率比反應(yīng)式小,但須供正,、負脈沖電流)
(3) 混合式步進電機(永磁式轉(zhuǎn)子,,軸向磁化極性;步距角精度高,有保持轉(zhuǎn)矩,,輸入電流小,,兼有反應(yīng)式和永磁式兩者的優(yōu)點)
5、 開關(guān)磁阻電機(定轉(zhuǎn)子均由硅鋼片疊成,,都為凸極式,,與極數(shù)相接近的大步距反應(yīng)式步進電機結(jié)構(gòu)相似,帶有轉(zhuǎn)子位置傳感器,,轉(zhuǎn)矩方向與電流方向無關(guān),,調(diào)速范圍小,噪聲大,,機械特性由恒轉(zhuǎn)矩區(qū),、恒功率區(qū)、串勵特性區(qū)三部分組成)
6,、 直線電機(結(jié)構(gòu)簡單,,導軌等可作為二次導體,適用于直線往復運動;高速伺服性能好,,功率因數(shù)和效率高,,恒速運行性能優(yōu))