伺服电机常识
伺服电机知识

伺服电机知识一、伺服电机的原理伺服电机的原理是应用反馈控制的技术来实现对电机的精确控制。
它通过对电机的位置、速度、加速度等参数进行实时监测,并将监测到的数据反馈给控制系统,从而实现对电机的精确控制。
根据反馈控制的原理,伺服电机可以分为位置伺服电机、速度伺服电机和力矩伺服电机等几种类型。
位置伺服电机是利用编码器等装置来实时监测电机的位置,并根据监测到的位置数据来控制电机的运动。
速度伺服电机是利用速度传感器等装置来监测电机的速度,并根据监测到的速度数据来控制电机的转速。
力矩伺服电机是利用力矩传感器等装置来监测电机的扭矩,并根据监测到的扭矩数据来控制电机的扭矩输出。
可以说,伺服电机的原理就是通过反馈控制技术来实现对电机的精确控制,以满足各种不同的运动要求。
二、伺服电机的结构伺服电机的结构主要包括电机本体、编码器、控制器等几个部分。
1. 电机本体:伺服电机的电机本体通常由定子和转子两部分组成。
定子是电机的静止部分,通常由铁芯、线圈等材料组成。
转子是电机的运动部分,通常由永磁体、转子铁芯等材料组成。
电机本体的结构设计直接影响着电机的性能和特性。
2. 编码器:编码器是伺服电机中的一个重要设备,它主要用于监测电机的位置、速度等参数,并将监测到的数据反馈给控制系统。
根据监测的参数不同,编码器可以分为位置编码器、速度编码器等几种类型。
3. 控制器:控制器是伺服电机中的核心部件,它主要用于接收编码器反馈的数据,并根据监测到的数据来控制电机的运动。
控制器的设计和性能直接影响着伺服电机的控制精度和稳定性。
以上是伺服电机的基本结构,不同的应用场合可能会有不同的结构设计。
例如,机器人中的伺服电机通常还会包括减速器、联轴器等辅助部件,以满足机器人对运动精度和可靠性的要求。
三、伺服电机的控制技术伺服电机的控制技术是实现对电机精确控制的关键。
目前,伺服电机的控制技术主要包括位置控制、速度控制和力矩控制等几种类型。
1. 位置控制:位置控制是伺服电机中最基本的控制技术,它主要用于控制电机的位置。
伺服电机知识点总结

伺服电机知识点总结一、伺服电机的概念和原理1. 伺服电机是一种能够通过电子控制系统精确控制旋转角度、转速和位置的电动机,其主要用于需要精确控制位置和速度的机械设备中。
伺服电机的工作原理是通过控制电流和电压来实现精确的位置和速度调节。
2. 伺服电机的原理是基于反馈系统,通过测量输出轴的位置或速度,并将测量结果与期望值进行比较,然后通过调整控制信号来实现调节。
3. 伺服电机通常由电机、编码器、控制器和驱动器四个部分组成。
其中电机负责提供动力,编码器用于测量位置或速度,控制器用于接收输入信号并计算控制信号,而驱动器则用于将控制信号转换为适合电机的电流和电压。
二、伺服电机的特点和优势1. 精确控制:伺服电机能够实现非常精确的位置、速度和转角控制,通常能够达到几千分之一甚至更高的精度。
2. 高性能:伺服电机具有良好的动态特性和响应速度,能够快速进行调节并适应各种工况。
3. 可靠性:伺服电机能够稳定工作在各种环境条件下,并具有较高的寿命和可靠性。
4. 灵活性:伺服电机能够根据不同的应用需求进行灵活的调节和控制,适用范围广。
5. 低能耗:伺服电机能够在工作时根据需要调整功率和能耗,相比传统的电动机能够实现更高的节能效果。
6. 自动化控制:伺服电机可以与各种自动化控制系统集成,实现全面的智能化控制。
三、伺服电机的应用领域1. 机床设备:伺服电机广泛应用于数控机床、加工中心、车床等机械设备中,能够实现精确的切削和加工控制。
2. 包装设备:伺服电机能够在包装机、封口机、打码机等设备中实现高速精准的控制,提高了包装生产效率和质量。
3. 机械手臂:伺服电机可以用于各种类型的机械手臂中,能够实现精确的位置和角度控制,满足不同工厂的自动化生产需求。
4. 自动化设备:伺服电机可以应用于各种自动化生产线,包括装配线、输送线、搬运机等设备中,实现高效的自动化生产。
5. 医疗设备:伺服电机广泛应用于医疗器械、手术机器人等设备中,能够实现高精度的操作和控制。
伺服电机知识汇总(直流-交流伺服电机)

伺服电机知识汇总(直流/交流伺服电机)伺服电机servomotor“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。
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n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j,式中E 为电枢反电动势,K为常数,j为每极磁通,Ua、Ia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。
伺服电机概述

伺服电机概述2.1.1 伺服电机的用途与分类伺服电机(又称为执行电机)是一种应用于运动控制系统中的控制电机,它的输出参数,如位置、速度、加速度或转矩是可控的。
伺服电机在自动控制系统中作为执行元件,把输入的电压信号变换成转轴的角位移或角速度输出。
输入的电压信号又称为控制信号或控制电压,改变控制电压可以变更伺服电机的转速及转向。
伺服电机按其使用的电源性质不同,可分为直流伺服电机的交流伺服电机两大类。
交流伺服电机按结构和工作原理的不同,可分为交流异步伺服电机和交流同步伺服电机。
交流异步伺服电机又分为两相交流异步伺服电机和三相交流异步伺服电机,其中两相交流异步伺服电机又分为笼型转子两相伺服电机和空心杯形转子两相伺服电机等。
同步伺服电机又分为永磁式同步电机、磁阻式同步电机和磁滞式同步电机等。
直流伺服电机有传统型和低惯量型两大类。
直流伺服电机按励磁方式可分为永磁式和电磁式两种。
传统式直流伺服电机的结构形式和普通直流电机基本相同,传统式直流伺服电机按励磁方式可分为永磁式和电磁式两种。
常用的低惯量直流伺服电机有以下几种。
①盘形电枢直流伺服电机。
②空心杯形电枢永磁式直流伺服电机。
③无槽电枢直流伺服电机。
随着电子技术的飞速发展,又出现了采用电子器件换向的新型直流伺服电机。
此外,为了适应高精度低速伺服系统的需要,又出现了直流力矩电机。
在某些领域(例如数控机床),已经开始用直线伺服电机。
伺服电机正在向着大容量和微型化方向发展。
伺服电机的种类很多,本章介绍几种常用伺服电机的基本结构、工作原理、控制方式、静态特性和动态特性等。
2.1.2 自动控制系统对伺服电机的基本要求伺服电机的种类虽多,用途也很广泛,但自动控制系统对它们的基本要求可归结为以下几点。
①宽广的调速范围,即要求伺服电机的转速随着控制电压的改变能在宽广的范围内连续调节。
②机械特性和调节特性均为线性。
伺服电机的机械特性是指控制电压一定时,转速随转矩的变化关系;调节特性是指电机转矩一定时,转速随控制电压的变化关系。
伺服电机知识培训(工程师培训)

控制绕组
励磁绕组
电气原理图
3 旋转磁场作用下的运行分析
3.1旋转磁场的产生
同时,又假定通入励磁 绕组的电流Uf与通入控
ic Im sint
if Im sint 90
if Ic
制绕组的电流UC相位上
彼此相差900幅值彼此相
等,这样的两个电流称
为两相对称电流,用数
学式表示为
3.1旋转磁场的产生
相互作用产生电磁力,这个电磁力F作用在转子上,并对转轴形
成电磁转矩。根据左手定则,转矩方向与磁铁转动的方向是一 致的,也是顺时针方向。因此,鼠笼转子便在电磁转矩作用下 顺着磁铁旋转的方向转动起来。
3 旋转磁场作用下的运行分析 3.1伺服电机旋转磁场的产生
为了分析方便,先假定 励磁绕组有效匝数Uf与 控制绕组有效匝数UC相 等。这种在空间上互差 900电角度,有效匝数又 相等的两个绕组称为对 称两相绕组。
培训资料
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伺服电机知识培训
一.伺服电机基本知识
伺服来自英文单词Servo,指系统跟随外部指令进行人们
所期望的运动,运动要素包括位置、速度和力矩。
最常见的伺服是交流永磁同步伺服电机, 伺服电机内部 的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电在定子中形成 变化的电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带 的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进 行比较,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)。最常见的是2500线标准编码器配置的伺 服电机。
表示的是一台两极的电机,即极对数P=1。对两极电机而言,
电流每变化一个周期,磁场旋转一圈,因而当
伺服电机通俗理解

伺服电机通俗理解伺服电机是一种常见的电机类型,它具有高精度、高可控性和高性能的特点,在各种工业领域中得到了广泛的应用。
那么,什么是伺服电机呢?伺服电机是一种能够按照预设的轨迹运动的电机,它通过反馈系统来实现对运动的精确控制。
这种电机通常使用编码器等装置来实时监测电机的位置和速度,并通过控制算法不断调整电机的运动状态,以达到精确的控制效果。
与传统的直流电机相比,伺服电机具有更高的精度和控制性能。
它们能够以更高的速度运动,并且能够实现更加复杂的动作,如加速、减速、停止等。
伺服电机还可以轻松地实现正反转和多轴同步运动,适用于各种自动化控制系统。
伺服电机的应用十分广泛。
在工业机械领域,伺服电机常用于机床、包装机械、印刷机械等设备中,能够实现精确的位置控制和速度调节,提高生产效率。
在机器人领域,伺服电机常用于关节驱动和末端执行机构,使机器人具备更高的灵活性和精度。
在航空航天领域,伺服电机被广泛应用于飞机、导弹等飞行器的控制系统,确保飞行器的稳定和精确导航。
要有效地使用伺服电机,我们需要注意几点。
首先,选择适合的伺服电机型号和规格,根据应用需求确定电机的转速、扭矩和功率等参数。
其次,合理设计电机连接和传动系统,确保电机能够稳定运行,并且传递足够的力和运动。
同时,正确设置电机的控制参数,如控制回路增益、速度环和位置环参数等,以满足不同应用场景下的控制要求。
最后,定期维护和检查伺服电机,保持其正常运行和性能。
总之,伺服电机是一种高精度、高性能的电机类型,在各个领域都有着广泛的应用。
通过精确的控制算法和反馈系统,伺服电机能够实现精确的位置和速度控制,提高工业生产效率,增强机器人的灵活性,确保飞行器的稳定。
在使用伺服电机时,我们需要选择适合的型号和规格,合理设计连接和传动系统,并正确设置控制参数,以保证其正常运行和性能。
伺服电机 基础知识

伺服电机基础知识
伺服电机是一种能够将输入的脉冲信号转换为相应的角位移或线性位移的装置,具有快速响应、精确控制和稳定性高等特点。
以下是伺服电机的基础知识:
1. 工作原理:伺服电机内部通常包括一个电机(如直流或交流电机)和一个编码器。
当输入一个脉冲信号时,电机会产生一定的角位移或线性位移,同时编码器会反馈电机的实际位置。
驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整电机转动的角度或距离,以达到精确控制的目的。
2. 分类:伺服电机主要分为直流伺服电机和交流伺服电机两大类。
此外,根据有无刷之分,直流伺服电机又可以分为有刷伺服电机和无刷伺服电机。
3. 特点:
精确控制:伺服电机能够精确地跟踪和定位目标值,实现高精度的位置和速度控制。
快速响应:伺服电机具有快速的动态响应,能够在短时间内达到设定速度并快速停止。
稳定性高:伺服电机具有较高的稳定性,能够连续工作而不会出现较大的误差。
噪声低:交流伺服电机通常采用无刷设计,运行时噪声较低。
维护方便:伺服电机的结构和维护都比较简单,便于使用和维护。
4. 应用领域:伺服电机广泛应用于各种需要精确控制和快速响应的场合,如数控机床、包装机械、纺织机械、机器人等领域。
5. 选型原则:在选择伺服电机时,需要考虑电机的规格、尺寸、转速、负载等参数,以及实际应用场景和工作环境等因素。
6. 日常维护:为了保持伺服电机的良好性能和使用寿命,需要定期进行清洁和维护,如检查电机表面是否有灰尘、油污等,检查电机的接线是否牢固等。
以上是关于伺服电机的基础知识,如需了解更多信息,建议咨询专业人士。
伺服电机详解

固定子
电机结构 转子 :永磁型 定子 :3相
转 矩
電圧
N1
N2
转速
22
永磁交流伺服电机
伺服电机的基本构成方式 各种伺服电机的主要特点,电机框图 伺服电机电磁结构动向,鸣志M3伺服电机
23
伺服电机的基本构成方式
构成方式
直流有刷伺服电机
交流伺服电机
同步伺服电机 (SM)
异步伺服电机 (IM)
SM:synchronous motor IM:induction motor
电刷位置与转矩关系
转矩最大位置
磁钢的磁场
转矩为零位置 磁钢的磁场
电流的磁场
电流的磁场
电刷的设计:保证电流磁场HF的方向与磁钢的磁场成90关系
16
直流的稳态特性
電圧、電流、転速等均不随时间变化时的电机特性
特性方程:
V = Ra I + E
E = Ke ⋅ N
Tem = Kt I
N
=
V Ke
−
R KeKt
26
永磁交流伺服电机的结构
无刷电机加编码器即可构成伺服电机
伺服电机电磁结构最新动向
近年来,行业知名厂家的最新款电机纷纷采用12槽10极结构. 10极结构电机的经纬
2004年东方BX产品化, 是行业最早10极伺服 2011年安川推出SIGAM5 (10极) 2012年松下推出A5(10极) 之后台达,汇川(10极)已有产品 伺服计划2018年量产
35
无控制时的直流电机特性
直流电机框图
Ua(s) +
-
1 La s + Ra
Ia(s)
Td(s)
Tem(s)
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伺服电机常识收藏此信息打印该信息添加:未知来源:未知交流伺服电动机原理?伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的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反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,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)。
伺服电动机在伺服系统中控制机械元件运转的发动机.是一种补助马达间接变速装置。
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。
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,作用:伺服电机,可使控制速度,位置精度非常准确。
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,对环境有要求。
因此它可以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,转动平滑,力矩稳定。
控制复杂,容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。
电机免维护,效率很高,运行温度低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。
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,它的功率范围大,可以做到很大的功率。
大惯量,最高转动速度低,且随着功率增大而快速降低。
因而适合做低速平稳运行的应用。
伺服电动机基本知识讲解伺服电动机伺服电动机又叫执行电动机,或叫控制电动机。
在自动控制系统中,伺服电动机是一个执行元件,它的作用是把信号(控制电压或相位)变换成机械位移,也就是把接收到的电信号变为电机的一定转速或角位移。
其容量一般在0.1-100W,常用的是30W以下。
伺服电动机有直流和交流之分。
一、交流伺服电动机交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似,如图1所示。
其定子上装有两个位置互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc。
所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。
交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性,无“自转”现象和快速响应的性能,它与普通电动机相比,应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。
目前应用较多的转子结构有两种形式:一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的转动惯量,转子做得细长;另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子,杯壁很薄,仅0.2-0.3mm,为了减小磁路的磁阻,要在空心杯形转子内放置固定的内定子,如图2所示。
空心杯形转子的转动惯量很小,反应迅速,而且运转平稳,因此被广泛采用。
图1 交流伺服电动机原理图图2 空心杯形转子伺服电动机结构交流伺服电动机在没有控制电压时,定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场,转子静止不动。
当有控制电压时,定子内便产生一个旋转磁场,转子沿旋转磁场的方向旋转,在负载恒定的情况下,电动机的转速随控制电压的大小而变化,当控制电压的相位相反时,伺服电动机将反转。
交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似,但前者的转子电阻比后者大得多,所以伺服电动机与单机异步电动机相比,有三个显著特点:1、起动转矩大由于转子电阻大,其转矩特性曲线如图3中曲线1所示,与普通异步电动机的转矩特性曲线2相比,有明显的区别。
它可使临界转差率S0>1,这样不仅使转矩特性(机械特性)更接近于线性,而且具有较大的起动转矩。
因此,当定子一有控制电压,转子立即转动,即具有起动快、灵敏度高的特点。
图3 伺服电动机的转矩特性2、运行范围较宽如图3所示,较差率S在0到1的范围内伺服电动机都能稳定运转。
3、无自转现象正常运转的伺服电动机,只要失去控制电压,电机立即停止运转。
当伺服电动机失去控制电压后,它处于单相运行状态,由于转子电阻大,定子中两个相反方向旋转的旋转磁场与转子作用所产生的两个转矩特性(T1-S1、T2-S2曲线)以及合成转矩特性(T-S曲线)如图4所示,与普通的单相异步电动机的转矩特性(图中T′-S曲线)不同。
这时的合成转矩T是制动转矩,从而使电动机迅速停止运转。
图4 伺服电动机单相运行时的转矩特性图5是伺服电动机单相运行时的机械特性曲线。
负载一定时,控制电压Uc愈高,转速也愈高,在控制电压一定时,负载增加,转速下降。
图5 伺服电动机的机械特性交流伺服电动机的输出功率一般是0.1-100W。
当电源频率为50Hz,电压有36V、110V、220、380V;当电源频率为400Hz,电压有20V、26V、36V、115V等多种。
交流伺服电动机运行平稳、噪音小。
但控制特性是非线性,并且由于转子电阻大,损耗大,效率低,因此与同容量直流伺服电动机相比,体积大、重量重,所以只适用于0.5-100W的小功率控制系统。
二、直流伺服电动机直流伺服电动机的结构和一般直流电动机一样,只是为了减小转动惯量而做得细长一些。
它的励磁绕组和电枢分别由两个独立电源供电。
也有永磁式的,即磁极是永久磁铁。
通常采用电枢控制,就是励磁电压f一定,建立的磁通量Φ也是定值,而将控制电压Uc加在电枢上,其接线图如图6所示。
图6 直流伺服电动机接线图直流伺服电动机的机构特性(n=f(T))和直流他励电动机一样,也用下式表示:n=Uc/KE?Φ-Ra/KE?KT?Φ?T图7 是直流伺服电动机在不同控制电压下(Uc为额定控制电压)的机械特性曲线。
由图可见:在一定负载转矩下,当磁通不变时,如果升高电枢电压,电机的转速就升高;反之,降低电枢电压,转速就下降;当Uc=0时,电动机立即停转。
要电动机反转,可改变电枢电压的极性。
图7 直流伺服电动机的n=f(T)曲线直流伺服电动机和交流伺服电动机相比,它具有机械特性较硬、输出功率较大、不自转,起动转矩大等优点。
交流的伺服电动机的原理交流伺服电机的定子装有三相对称的绕组,而转子是永久磁极。
当定子的绕组中通过三相电源后,定子与转子之间必然产生一个旋转场。
这个旋转磁场的转速称为同步转速。
电机的转速也就是磁场的转速。
由于转子有磁极,所以在极低频率下也能旋转运行。
所以它比异步电机的调速范围更宽。
而与直流伺服电机相比,它没有机械换向器,特别是它没有了碳刷,完全排除了换向时产生火花对机械造成的磨损,另外交流伺服电机自带一个编码器。
可以随时将电机运行的情况“报告”给驱动器,驱动器又根据得到的“报告”更精确的控制电机的运行。
由此可见交流伺服电机优点确实很多。
可是技术含量也高了,价格也高了。
最重要是对交流伺服电机的调试技术提高了。
也就是电机虽好,如果调试不好一样是问题多多。
伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的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反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,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)。
4. 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。
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,请问交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上有什么区别?答:交流伺服要好一些,因为是正弦波控制,转矩脉动小。
直流伺服是梯形波。
但直流伺服比较简单,便宜。
永磁交流伺服电动机20世纪80年代以来,随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展,永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展,各国著名电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新。
交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向,使原来的直流伺服面临被淘汰的危机。
90年代以后,世界各国已经商品化了的交流伺服系统是采用全数字控制的正弦波电动机伺服驱动。
交流伺服驱动装置在传动领域的发展日新月异。
永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较,主要优点有:⑴无电刷和换向器,因此工作可靠,对维护和保养要求低。
⑵定子绕组散热比较方便。
⑶惯量小,易于提高系统的快速性。
⑷适应于高速大力矩工作状态。
⑸同功率下有较小的体积和重量。
伺服电动机的介绍伺服电动机(或称执行电动机)是自动控制系统和计算装置中广泛应用的一种执行元件。
其作用为把接受的电信号转换为电动机转轴的角位移或角速度。
按电流种类的不同,伺服电动机可分为直流和交流两大类。
一、交流伺服电动机1、结构和原理交流伺服电动机的定子绕组和单相异步电动机相似,它的定子上装有两个在空间相差90°电角度的绕组,即励磁绕组和控制绕组。
运行时励磁绕组始终加上一定的交流励磁电压,控制绕组上则加大小或相位随信号变化的控制电压。
转子的结构形式笼型转子和空心杯型转子两种。
笼型转子的结构与一般笼型异步电动机的转子相同,但转子做的细长,转子导体用高电阻率的材料作成。
其目的是为了减小转子的转动惯量,增加启动转矩对输入信号的快速反应和克服自转现象。
空心杯形转子交流伺服电动机的定子分为外定子和内定子两部分。
外定子的结构与笼型交流伺服电动机的定子相同,铁心槽内放有两相绕组。
空心杯形转子由导电的非磁性材料(如铝)做成薄壁筒形,放在内、外定子之间。
杯子底部固定于转轴上,杯臂薄而轻,厚度一般在0.2—0.8mm,因而转动惯量小,动作快且灵敏。
交流伺服电动机的工作原理和单相异步电动机相似,LL是有固定电压励磁的励磁绕组,LK 是有伺服放大器供电的控制绕组,两相绕组在空间相差90°电角度。
如果IL与Ik 的相位差为90°,而两相绕组的磁动势幅值又相等,这种状态称为对称状态。
与单相异步电动机一样,这时在气隙中产生的合成磁场为一旋转磁场,其转速称为同步转速。
旋转磁场与转子导体相对切割,在转子中产生感应电流。
转子电流与旋转磁场相互作用产生转矩,使转子旋转。
如果改变加在控制绕组上的电流的大小或相位差,就破坏了对称状态,使旋转磁场减弱,电动机的转速下降。
电机的工作状态越不对称,总电磁转矩就越小,当除去控制绕组上信号电压以后,电动机立即停止转动。
这是交流伺服电动机在运行上与普通异步电动机的区别。
交流伺服电动机有以下三种转速控制方式:(1)幅值控制控制电流与励磁电流的相位差保持90°不变,改变控制电压的大小。
(2)相位控制控制电压与励磁电压的大小,保持额定值不变,改变控制电压的相位。
(3)幅值—相位控制同时改变控制电压幅值和相位。
交流伺服电动机转轴的转向随控制电压相位的反相而改变。
2 工作特性和用途伺服电动机的工作特性是以机械特性和调节特性为表征。