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伺服电机

信息来源:MOTEC直流伺服电机代理商-深圳兴弘泰自动化
伺服电机松下伺服一级代理-兴弘泰自动化

“伺服”一词源于希腊语“奴隶”的意思。“伺服电机”可以理解为绝对服从控制信号指挥的电机。在控制信号发出之前,转子静止不动;当控制信号发出时,转子立即转动;当控制信号消失时,转子能即时停转。

伺服电机是自动控制装置中被用作执行元件的微特电机,其功能是将电信号转换成转轴的角位移或角速度。

 

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伺服电机分为交流伺服和直流伺服两大类:

交流伺服电机的基本构造与交流感应电动机(异步电机)相似。在定子上有两个相空间位移90°电角度的励磁绕组Wf和控制绕组WcoWf,接恒定交流电压,利用施加到Wc上的交流电压或相位的变化,达到控制电机运行的目的。交流伺服电机具有运行稳定、可控性好、响应快速、灵敏度高以及机械特性和调节特性的非线性度指标严格(要求分别小于10%~15%和小于15%~25%)等特点。

直流伺服电机基本构造与一般直流电动机相似。电机转速nEK1j=(UaIaRa)/K1j,式中E为电枢反电动势,K为常数,j为每极磁通,UaIa为电枢电压和电枢电流,Ra为电枢电阻,改变Ua或改变φ,均可控制直流伺服电动机的转速,但一般采用控制电枢电压的方法,在永磁式直流伺服电动机中,励磁绕组被永久磁铁所取代,磁通φ恒定。直流伺服电动机具有良好的线性调节特性及快速的时间响应。

 

直流伺服电机的优点和缺点
  优点:速度控制精确,转矩速度特性很硬,控制原理简单,使用方便,价格便宜。
  缺点:电刷换向,速度限制,附加阻力,产生磨损微粒(无尘易爆环境不宜)。

交流伺服电机的优点和缺点
  优点:速度控制特性良好,在整个速度区内可实现平滑控制,几乎无振荡,90%以上的高效率,发热少,高速控制,高精确度位置控制(取决于编码器精度),额定运行区域内,可实现恒力矩,惯量低,低噪音,无电刷磨损,免维护(适用于无尘、易爆环境)。
  缺点:控制较复杂,驱动器参数需 要现场调整 PID 参数确定,需要更多的连线。

直流伺服电机分为有刷和无刷电机
  有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护方便(换碳刷),产生电磁干扰,对使用环境有要求,通常用于对成本敏感的普通工业和民用场合。
  无刷电机体积小重量轻,出力大响应快,速度高惯量小,力矩稳定转动平滑,控制复杂,智能化,电子换相方式灵活,可以方波或正弦波换相,电机免维护,高效节能,电磁辐射小,温升低寿命长,适用于各种环境。

交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,目前运动控制中一般都用同步电机,其功率范围大,功率可以做到很大,大惯量,最高转速低,转速随功率增大而匀速下降,适用于低速平稳运行场合。
  伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器将反馈信号传给驱动器,对反馈值与目标值进行比较,从而调整转子转动的角度,伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。

 

什么是伺服电机?有几种类型?工作特点是什么?

    答:伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
   伺服电机分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。
交流伺服电机和无刷直流伺服电机在性能上有什么区别?
  答:交流伺服电机的性能要好一些,因为交流伺服是正弦波控制,转矩脉动小;而无刷直流伺服是梯形波控制。但无刷直流伺服实现控制比较简单,便宜。

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