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《伺服传动系统》课件
伺服传动系统的市场前景和发展趋势
全球市场概述
伺服传动系统市场在全球范围内正在快速增长，受到制造业和自动化需求的推动。
市场需求分析
伺服传动系统的需求主要来自工业和机械行业，包括制造业、汽车、航空航天和电子设备。
未来发展趋势和机遇
随着自动化技术和智能制造的发展，伺服传动系统将迎来更广阔的市场前景和创新机遇。
《伺服传动系统》PPT课件
# 《伺服传动系统》PPT课件大纲 ## 第一部分：介绍 - 什么是伺服传动系统 - 伺服传动系统的应用领域 - 伺服驱动系统的优势
伺服电机
工作原理
伺服电机是一种通过反馈信号控 制位置、速度和加速度的电机。 它的工作原理基于闭环系统和精 确的位置检测。
种类
常见的伺服电机种类包括直流伺 服电机、交流伺服电机和步进电 机。每种电机都有其独特的特点 和适用场景。
结束语
伺服传动系统在工业自动化中起着至关重要的作用，并具有广阔的应用前景。感谢聆听！ 以上就是本次《伺服传动系统》PPT课件的大纲，谢谢！
3 纺织机械
4 医疗器械
伺服传动系统用于纺织机械中的纱线牵伸、 纺纱和织机的精密控制，提高生产效率和产 品质量。
伺服传动系统在医疗器械中的应用包括手术 机器人、医疗影像设备和医用保健器械。
5 重型机械
6 其他应用
伺服传动系统用于各种重型机械中的位置和 速度控制，如港口起重机、挖掘机和船舶设 备。
伺服传动系统的应用还包括飞行模拟器、电 梯和智能家居等领域，广泛影响着我们的日 常生活。
特点和优势
伺服电机具有高精度、高速响应、 高效能等优点。它们被广泛应用 于需要精密控制的工业和自动化 领域。
伺服控制系统
组成
伺服控制系统由伺服电机、 控制器和反馈装置组成。通 过对电流、位置和速度的精 确控制，实现精密运动。
伺服电机教学PPT教学PPT学习教案
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伺服电动机—4.交流永磁伺服系统
交流永磁伺服系统的矢量控制
◎与系统中的电机相对应，永磁交流伺服系统可分为永磁方波交流伺服 系统和永磁正弦波交流伺服系统。 ◎作为伺服电动机，系统要求电机的电磁转矩与输入转矩指令信号必须 是线性关系，通过矢量控制可以得到交流永磁电机的这种线性关系数学 模型。 1）向量（矢量）控制实际上是对电动机定子电流向量相位和幅值的控制 。可采用的控制方法有多种，其中Id=0的控制最为简单，且调速性能好。 2）当永磁体的励磁磁链和直、交轴电感确定后，电机的转矩就取决于定 子电流的空间向量Is,而Is的大小和相位又取决于Id和iq，也就是说控制Id和 iq便可以控制电动机的转矩。一定的转速和转矩对应于一定的I'd和I'q，通 过这两个电流的控制，使实际的Id和iq跟踪指令值I'd和I'q ，便实现了电动 机的转矩和转速控制。
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伺服电动机—3.交流异步伺服电动机
控制方式
2）相位控制：保 持控制电压的幅值 不变，通过调节控 制电压的相位，即 改变控制电压相对 励磁电压的相位角 ，实现对电机的控 制。
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伺服电动机—3.交流异步伺服电动机
控制方式
3）幅值-相位控制（或称电 容控制）：将励磁绕组串联 电容C后，接到励磁电源上 ，调节控制电压的幅值来改 变电动机的转速时，由于转 子绕组的耦合作用，励磁回 路中的电流If也发生变化， 使Uf及Uca也随之改变。也 就是说，控制电压Uc和Uf 的大小及它们之间的相位角 也都跟着改变。是一种较常 用的控制方式。
伺服电动机—3.交流异步伺服电动机
机械特性和调节特性
信号系数α=Uc/Uf=Uc/U1；从图中看出，幅值控制时异步伺服电动机的 机械特性是一组曲线。只有当有效信号系数αe=1,即圆形旋转磁场时，异 步伺服电动机的理想空载转速才是同步转速。当有效信号系数αe≠1，即 椭圆形旋转磁场时，电机的理想空载转速将低于同步转速。
伺服电动机—4.交流永磁伺服系统
交流永磁伺服系统的矢量控制
◎与系统中的电机相对应，永磁交流伺服系统可分为永磁方波交流伺服 系统和永磁正弦波交流伺服系统。 ◎作为伺服电动机，系统要求电机的电磁转矩与输入转矩指令信号必须 是线性关系，通过矢量控制可以得到交流永磁电机的这种线性关系数学 模型。 1）向量（矢量）控制实际上是对电动机定子电流向量相位和幅值的控制 。可采用的控制方法有多种，其中Id=0的控制最为简单，且调速性能好。 2）当永磁体的励磁磁链和直、交轴电感确定后，电机的转矩就取决于定 子电流的空间向量Is,而Is的大小和相位又取决于Id和iq，也就是说控制Id和 iq便可以控制电动机的转矩。一定的转速和转矩对应于一定的I'd和I'q，通 过这两个电流的控制，使实际的Id和iq跟踪指令值I'd和I'q ，便实现了电动 机的转矩和转速控制。
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伺服电动机—3.交流异步伺服电动机
控制方式
2）相位控制：保 持控制电压的幅值 不变，通过调节控 制电压的相位，即 改变控制电压相对 励磁电压的相位角 ，实现对电机的控 制。
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伺服电动机—3.交流异步伺服电动机
控制方式
3）幅值-相位控制（或称电 容控制）：将励磁绕组串联 电容C后，接到励磁电源上 ，调节控制电压的幅值来改 变电动机的转速时，由于转 子绕组的耦合作用，励磁回 路中的电流If也发生变化， 使Uf及Uca也随之改变。也 就是说，控制电压Uc和Uf 的大小及它们之间的相位角 也都跟着改变。是一种较常 用的控制方式。
伺服电动机—3.交流异步伺服电动机
机械特性和调节特性
信号系数α=Uc/Uf=Uc/U1；从图中看出，幅值控制时异步伺服电动机的 机械特性是一组曲线。只有当有效信号系数αe=1,即圆形旋转磁场时，异 步伺服电动机的理想空载转速才是同步转速。当有效信号系数αe≠1，即 椭圆形旋转磁场时，电机的理想空载转速将低于同步转速。
伺服系统及变频器应用技术第一章PPT课件
➢永磁直流伺服电动机（大惯量宽调速直流伺服电动机）
永磁直流伺服电动机的缺点是有电刷，限制了转速的提高，而且结构复
杂、价格较贵。
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（1） 直流伺服系统
直流伺服系统适用的功率范围很宽，包括从几十瓦到几十千瓦的控制 对象。直流电动机的输出力矩同加于电枢的电流和由激磁电流产生的磁通 有关，通过改变电枢电流或激磁电流，可对直流电动机的力矩进行控制。
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第一单元 机电伺服系统概述（1）
机电伺服系统 的概念
机电伺服系统 的类型
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结束语
当你尽了自己的最大努力 时，失败也是伟大的，所 以不要放弃，坚持就是正 确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
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图2-3 半闭环系统原理图
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（2）半闭环伺服系统
主要特点：
较稳定的控制特性 介于闭环伺服系统和开环伺服系统之间的定位精度 系统稳定性较好 调试较容易 价格低廉
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（3）闭环伺服系统
闭环伺服系统带有检测装置，可以直接对工作台的位移量进行检测。 在闭环伺服系统中，速度、位移测量元件不断地检测控制对象的运动状 态。如图2-4所示为闭环伺服系统原理图：
速度控制既可单独使用，也可与位置控制联合成为双回路控制，但主 回路是位置控制，速度控制作为反馈校正，改善系统的动态性能，如各 种数控机械的双回路伺服系统。
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（3）转矩伺服系统
转矩控制是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴 对外的输出转矩的大小。
《伺服电机教程》课件
数字信号控制方式是 通过脉冲来控制电机 的旋转角度和速度。
模拟信号控制方式是 通过电压或电流来控 制电机的旋转角度和 速度。
伺服电机的调速原理
伺服电机的调速原理是通过改变输入到电机的电 压或电流来改变电机的旋转速度。
当输入的电压或电流增加时，电机的旋转速度会 增加。
当输入的电压或电流减小时，电机的旋转速度会 减小。
伺服电机的响应特性
01
伺服电机的响应特性是指电机对控制信号的响应速 度和精度。
02
伺服电机的响应速度很快，可以在毫秒级别内完成 位置和速度的控制。
03
伺服电机的精度很高，可以精确地控制电机的旋转 角度和速度。
03 伺服电机的选型 与使用
伺服电机的选型原则
根据负载性质选择
根据负载的重量、摩擦系数、加速度等参数，选择合 适的伺服电机。
02 伺服电机的工作 原理
伺服电机的组成结构
伺服电机主要由定子、转 子、编码器等部分组成。
转子是伺服电机中旋转的 部分，它连接着负载。
定子是伺服电机的主要部 分，它产生磁场，使转子 能够旋转。
编码器是用来检测转子位 置的装置，它与电机轴同 轴安装。
伺服电机的控制方式
伺服电机可以通过模 拟信号或数字信号进 行控制。
《伺服电机教程》ppt课件
目录
• 伺服电机简介 • 伺服电机的工作原理 • 伺服电机的选型与使用 • 伺服电机的发展趋势与未来展望
01 伺服电机简介
伺服电机的定义与工作原理
总结词
理解伺服电机的基本定义和工作原理是掌握其应用的基础。
详细描述
伺服电机是一种能够实现精确控制的电机，它能够将输入的 电信号转换成机械旋转运动或线性位移。伺服电机由定子和 转子组成，通过控制输入电压或电流，可以精确地控制电机 的旋转角度或直线位移。
伺服电机ppt课件
需求。
精度匹配原则
根据系统精度要求选择伺服电 机，确保电机的控制精度能够 满足要求。
转速匹配原则
根据工作转速选择伺服电机， 确保电机能够在合适的转速范 围内工作。
环境适应性原则
考虑伺服电机的环境适应性， 如温度、湿度、防护等级等， 确保电机能够在所需环境中稳
定运行。
使用注意事项
01
02
03
04
初始调试
最大加速度
伺服电机在单位时间内能够产生的最大加速度。最大加速度越大，伺服电机的加 速性能越好。
控制精度
定位精度
伺服电机在定位控制中达到的实际位置与目标位置之间的误 差。定位精度越高，伺服电机的控制精度越高。
重复精度
伺服电机在多次重复同一动作时达到的位置的一致性。重复 精度越高，伺服电机的重复运动控制性能越好。
汽车电子
随着汽车电动化和智能化的发展，伺服电机在汽 车零部件、底盘控制等领域的应用前景广阔。
节能环保要求
能效标准
随着环保意识的提高，各国政府对伺服电机的能效标准提出了更 高的要求。
低碳材料
采用低碳材料和生产工艺，降低伺服电机的碳排放，符合绿色制造 的发展趋势。
回收利用
加强伺服电机的回收利用，降低资源消耗和环境污染，促进可持续 发展。
高精度、快速响应、稳定性好、 低噪音、高效率等。
工作原理
工作原理
伺服电机内部通常包含一个电机和控制器，控制器接收输入信号后，通过电机 产生相应的旋转或直线运动。
控制方式
通过改变输入信号的大小和方向，可以精确控制电机的旋转角度和速度。
伺服电机的分类
直流伺服电机
使用直流电源供电，具 有较高的启动转矩和调
转矩
精度匹配原则
根据系统精度要求选择伺服电 机，确保电机的控制精度能够 满足要求。
转速匹配原则
根据工作转速选择伺服电机， 确保电机能够在合适的转速范 围内工作。
环境适应性原则
考虑伺服电机的环境适应性， 如温度、湿度、防护等级等， 确保电机能够在所需环境中稳
定运行。
使用注意事项
01
02
03
04
初始调试
最大加速度
伺服电机在单位时间内能够产生的最大加速度。最大加速度越大，伺服电机的加 速性能越好。
控制精度
定位精度
伺服电机在定位控制中达到的实际位置与目标位置之间的误 差。定位精度越高，伺服电机的控制精度越高。
重复精度
伺服电机在多次重复同一动作时达到的位置的一致性。重复 精度越高，伺服电机的重复运动控制性能越好。
汽车电子
随着汽车电动化和智能化的发展，伺服电机在汽 车零部件、底盘控制等领域的应用前景广阔。
节能环保要求
能效标准
随着环保意识的提高，各国政府对伺服电机的能效标准提出了更 高的要求。
低碳材料
采用低碳材料和生产工艺，降低伺服电机的碳排放，符合绿色制造 的发展趋势。
回收利用
加强伺服电机的回收利用，降低资源消耗和环境污染，促进可持续 发展。
高精度、快速响应、稳定性好、 低噪音、高效率等。
工作原理
工作原理
伺服电机内部通常包含一个电机和控制器，控制器接收输入信号后，通过电机 产生相应的旋转或直线运动。
控制方式
通过改变输入信号的大小和方向，可以精确控制电机的旋转角度和速度。
伺服电机的分类
直流伺服电机
使用直流电源供电，具 有较高的启动转矩和调
转矩
伺服驱动器原理及应用培训教材PPT课件(PPT47页)
伺服驱动器原理及应用培训教材（PPT 47页) 工作培 训教材 工作汇 报课件P PT服务 技术管 理培训 课件安 全培训 讲义
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五、动态制动
动态制动的方法
通过动态制动使电机突然停止的 方法有两种：1）通过短接电机U、V、 W相的绕组；2）将转子能量消耗到 电阻上。
伺服驱动器原理及应用培训教材（PPT 47页) 工作培 训教材 工作汇 报课件P PT服务 技术管 理培训 课件安 全培训 讲义
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四、主回路
主电容充电
在主电容充电中，我们看到一个 继电器，RLY1。使用这个继电器是 出于安全的目的。它保护这个电路并 且限制上电时主电容C1的充电电流。
一、电流环 二、速度环 三、位置环 四、主回路 五、动态制动 六、再生 七、伺服选型
一、电流环
功能图
一、电流环
电流传感器
电流传感器CT1和CT2在电流环中 的作用就是感应通过电机的电流，并且 将它转换为一个模拟电压信号。然后这 个模拟电压信号经过PWM转换电路到 ASIC。在这里只需要2个电流传感器， 因为CPU能够根据公式Iu+Iv+Iw=0计 算出W相的电流。
伺服驱动器原理及应用培训教材（PPT 47页) 工作培 训教材 工作汇 报课件P PT服务 技术管 理培训 课件安 全培训 讲义
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五、动态制动
动态制动的方法
通过动态制动使电机突然停止的 方法有两种：1）通过短接电机U、V、 W相的绕组；2）将转子能量消耗到 电阻上。
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四、主回路
主电容充电
在主电容充电中，我们看到一个 继电器，RLY1。使用这个继电器是 出于安全的目的。它保护这个电路并 且限制上电时主电容C1的充电电流。
一、电流环 二、速度环 三、位置环 四、主回路 五、动态制动 六、再生 七、伺服选型
一、电流环
功能图
一、电流环
电流传感器
电流传感器CT1和CT2在电流环中 的作用就是感应通过电机的电流，并且 将它转换为一个模拟电压信号。然后这 个模拟电压信号经过PWM转换电路到 ASIC。在这里只需要2个电流传感器， 因为CPU能够根据公式Iu+Iv+Iw=0计 算出W相的电流。
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伺服驱动器原理及应用培训教材PPT(47张)
伺服驱动器原理及应用培训教材PPT(4 7张)培 训课件 培训讲 义培训 教材工 作汇报 课件PP T
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六、再生
再生是在电机减速过程中的一种 动作，此时电机等效为一个发电机。 再生吸收了旋转负载的动能，并将 它转化为电能，回馈到驱动器。
当一套EDB伺服系统运行在额定转速并且带着允许的最大负载惯量， EDB伺服驱动器必须吸收停止负载时产生的全部能量而不损坏系统。如果系 统运行在超过额定转速或者带着超过允许的最大负载惯量，那么必须有外部 再生。
一、电流环 二、速度环 三、位置环 四、主回路 五、动态制动 六、再生 七、伺服选型
一、电流环
功能图
一、电流环
电流传感器
电流传感器CT1和CT2在电流环中 的作用就是感应通过电机的电流，并且 将它转换为一个模拟电压信号。然后这 个模拟电压信号经过PWM转换电路到 ASIC。在这里只需要2个电流传感器， 因为CPU能够根据公式Iu+Iv+Iw=0计 算出W相的电流。
一、电流环
CPU
CPU比较电流指令和电流反馈， 作为结果的波形送入放大器，再经 过PWM后将信号送到功率晶体管。
一、电流环
PWM
PWM（脉宽调制）是一种将模 拟信号转换为数字信号的方法。在模 拟信号上加上一个载波频率，其大小 依赖于功率模块的开关次数。每当模 拟信号与载频波形交叉时，PWM输 出就发生一次转换，一系列的转换就 形成了方波信号，其表现为模拟信号 的平均值，相当于该信号的数字形态。
伺服驱动器原理及应用培训教材PPT(4 7张)培 训课件 培训讲 义培训 教材工 作汇报 课件PP T
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六、再生
再生是在电机减速过程中的一种 动作，此时电机等效为一个发电机。 再生吸收了旋转负载的动能，并将 它转化为电能，回馈到驱动器。
当一套EDB伺服系统运行在额定转速并且带着允许的最大负载惯量， EDB伺服驱动器必须吸收停止负载时产生的全部能量而不损坏系统。如果系 统运行在超过额定转速或者带着超过允许的最大负载惯量，那么必须有外部 再生。
一、电流环 二、速度环 三、位置环 四、主回路 五、动态制动 六、再生 七、伺服选型
一、电流环
功能图
一、电流环
电流传感器
电流传感器CT1和CT2在电流环中 的作用就是感应通过电机的电流，并且 将它转换为一个模拟电压信号。然后这 个模拟电压信号经过PWM转换电路到 ASIC。在这里只需要2个电流传感器， 因为CPU能够根据公式Iu+Iv+Iw=0计 算出W相的电流。
一、电流环
CPU
CPU比较电流指令和电流反馈， 作为结果的波形送入放大器，再经 过PWM后将信号送到功率晶体管。
一、电流环
PWM
PWM（脉宽调制）是一种将模 拟信号转换为数字信号的方法。在模 拟信号上加上一个载波频率，其大小 依赖于功率模块的开关次数。每当模 拟信号与载频波形交叉时，PWM输 出就发生一次转换，一系列的转换就 形成了方波信号，其表现为模拟信号 的平均值，相当于该信号的数字形态。
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