伺服电缸内部结构等

伺服电缸内部结构等
伺服电缸内部结构等

1、伺服电缸内部结构、如何传动?伺服电缸内部结构如下:

通过伺服电机、同步齿形带驱动滚珠丝杠旋转,带动装在丝母上的压头做直线往复运动。压头带有防转装置。

2、易久伺服压机精度如何判定、稳定性能?

精度主要有两个方面:

1)位移精度:位移精度控制在目标值的±0.01,可以通过千分表来检测。位移设定最小单位为0.001mm。

2)力的测量精度:测量值的±1%。

通过一个经过标定的力传感器(称重仪表),加载一个力F1,仪表显示的力为F2。(F2-F1)/F2即为力的测量精度。

伺服液压系统细节处理

勃特克boatke液压油泵5个主要性能参数 1、压力 压力可分为工作压力、额定压力和最高压力等。 ①工作压力是指液压泵(或马达)在实际工作时输出(输入)油液的压力,工作压力由外负载决定。 ②额定压力是指液压泵(或马达)在正常工作条件下,按试验标准规定能连续运转的最高压力,其大小受液压泵(或马达)寿命限制,当工作压力大于额定压力时称为超载。 ③最高压力是指液压泵(或马达)的可靠性寿命和泄漏所允许的最高间断压力,其作用时间不超过全部工作时间的1%~2%,该压力由溢流阀设定通常情况下,液压泵(或马达)的工作压力不等于其额定压力。 2、转速 转速(r/min)可分为工作转速、额定转速、最高转速和最低稳定转速等。 ①工作转速是指在工作时液压泵(或马达)的实际转动速度。 ②额定转速是指在额定压力下,液压泵(或马达)能连续长时间运转的最高转速。即当转速超过该转速后,液压泵(或马达)将造成吸油不足,产生振动和噪声,会遭受气蚀损伤,寿命降低。 ③最高转速是指液压泵(或马达)不受异常损坏的情况下不可超越的最高转速极限。 ④最低稳定转速是指马达正常运转所允许的最低转速。 液压油泵(或马达)的转速能力受到流量和旋转组件机械负荷的影响,它是排量和压力的函数,一般情况下,当压力降低或排量减小时,液压泵(或马达)的转速能力提高。 在同等压力条件下,转速随排量减小而增加,到最小排量(不一定是零排量)与全排量之间的某一排量时达到极限值不再增加。在小排量最高转速下,液压泵(或马达)的旋转组件惯性力附加载荷极大,可能使液压泵(或马达)破坏或使转动处形成极限润滑状态而加剧磨损。 在额定转速以下,液压泵(或马达)的使用寿命和传动效率对转速变化不如对压力变化那样敏感,因此从提高液压泵(或马达)功率利用率、降低成本角度考虑,选用额定转速作为匹配转速是适宜的。 3、排量

电动缸选型说明

名称 :503电动高低机 方案设计报告 编 号 密 级 阶段标记 会签 编 制 校 对 审 核 标 审 批 准 西安方元明科技发展有限公司

内容摘要: 本报告对高低机方案设计过程进行了阐述,完成高低机整体方案设计报告编写。 主 方案设计总体技术设计 题 词 更改单号更改日期更改人更改办法 更 改 栏

1概述 此装置用于完成某设备的高低动作,从而进行此姿态稳定伺服高低机(以下简称高低机)的设计。 2主要技术指标 2.1性能指标 1)推力:不小于5000N; 2)初始安装长度:791±1mm; 3)跨距:520mm; 4)最长长度:≥1369mm(前连接耳处的螺纹可实现调节); 5)速度:8mm/s; 6)额定电压:24VDC、36VDC、48VDC; 2.2环境适应性 1)-40℃-55℃正常工作; 2)淋雨试验:6mm/h; 3)冲击实验:加速度30g; 4)三防要求:湿热、盐雾、霉菌; 5)符合空投和空载运输要求。 2.3组成和功能要求 2.3.1组成 此装置由左右高低机、蜗轮蜗杆箱、行星减速器、直流伺服电机、传动轴、手摇装置等组成。其中高低机主要包含缸筒、滚珠丝杠副、推杆等。其结构布局图如下图所示:

2.3.2功能要求 1) 机械自锁; 2)手摇机构具备两种速度,手摇速比1:1和1:2; 3)手旋螺母微调及锁紧功能。 3总体技术设计 3.1结构组成 本次设计中将高低机分为三大部分,分别是:伺服电机、蜗轮蜗杆箱、缸体等。缸体主要包括滚珠丝杠副、轴承组、推杆、缸筒等。 3.2工作原理 工作原理为:伺服电机旋转,通过减速器、蜗轮蜗杆传动机构带动丝杠副旋转;丝杠螺母径向限位,在丝杠旋转力矩的驱动下,丝杠螺母与电动高低机推杆一起做往复直线运动。

伺服电动缸原理

伺服电缸原理:伺服电缸是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品,将伺服电机的旋转运动转换成直线运动,同时将伺服电机最佳优点-精确转速控制,精确转数控制,精确扭矩控制转变成-精确速度控制,精确位置控制,精确推力控制;实现高精度直线运动系列的全新革命性产品。 应用 1、娱乐行业:机械人手臂及关节,动感座椅等 2、军工行业:模拟飞行器,模拟仿真等 3、汽车行业:压装机,测试仪器等 4、工业行业:食品机械,陶瓷机械,焊接机械,升降平台等 伺服电缸特点:闭环伺服控制,控制精度达到0.01mm;精密控制推力,增加压力传感器,控制精度可达1%;很容易与PLC等控制系统连接,实现高精密运动控制。噪音低,节能,干净,高刚性,抗冲击力,超长寿命,操作维护简单。伺服电缸可以在恶劣环境下无故障,防护等级可以达到IP66。长期工作,并且实现高强度,高速度,高精度定位,运动平稳,低噪音。所以可以广泛的应用在造纸行业,化工行业,汽车行业,电子行业,机械自动化行业,焊接行业等。 低成本维护:伺服电缸在复杂的环境下工作只需要定期的注脂润滑,并无易损件需要维护更换,将比液压系统和气压系统减少了大量的售后服务成本。

液压缸和气缸的最佳替代品:伺服电缸可以完全替代液压缸和气缸,并且实现环境更环保,更节能,更干净的优点,很容易与PLC等控制系统连接,实现高精密运动控制。 配置灵活性:可以提供非常灵活的安装配置,全系列的安装组件:安装前法兰,后法兰,侧面法兰,尾部铰接,耳轴安装,导向模块等;可以与伺服电机直线安装,或者平行安装;可以增加各式附件:限位开关,行星减速机,预紧螺母等;驱动可以选择交流制动电机,直流电机,步进电机,伺服电机。 早在 70 年前,Thomson 就发明了线性降摩擦技术,从此就一直处在行业顶端,引领着行业的发展。 Thomson 品牌被公认为全球机械运动技术的业界领袖。 Thomson 被Altra 公司收购后,产品范围迅速增长。公司生产的直线运动和机械运动控制系列产品还包括 BSA、Neff、Tollo、Micron、Deltran 和 Cleveland—-它们都属于 Thomson 。 欢迎在设计阶段咨询我们,如此Thomson 便能为您打造出性能、使用寿命和成本结合最佳的应用。另外,如需更换零部件,请致电我们公司或者遍布全球的2000+ 家分销商,我们将尽快为您送货上门。

关于伺服电机你可能不知道的28个问题

关于伺服电机你可能不知道的28个问题工业机器人有4大组成部分,分别为本体、伺服、减速器和控制器。 工业机器人电动伺服系统的一般结构为三个闭环控制,即电流环、速度环和位臵环。一般情况下,对于交流伺服驱动器,可通过对其内部功能参数进行人工设定而实现位臵控制、速度控制、转矩控制等多种功能。 那么关于伺服电机有哪些需要知道的呢? 1.如何正确选择伺服电机和步进电机? 答:主要视具体应用情况而定,简单地说要确定:负载的性质(如水平还是垂直负载等),转矩、惯量、转速、精度、加减速等要求,上位控制要求(如对端口界面和通讯方面的要求),主要控制方式是位臵、转矩还是速度方式。供电电源是直流还是交流电源,或电池供电,电压范围。据此以确定电机和配用驱动器或控制器的型号。 2.选择步进电机还是伺服电机系统? 答:其实,选择什么样的电机应根据具体应用情况而定,各有其特点。 3.如何配用步进电机驱动器? 答:根据电机的电流,配用大于或等于此电流的驱动器。如果需要低振动或高精度时,可配用细分型驱动器。对于大转矩电机,尽可能用高电压型驱动器,以获得良好的高速性能。

4.2 相和5 相步进电机有何区别,如何选择? 答:2 相电机成本低,但在低速时的震动较大,高速时的力矩下降快。 5 相电机则振动较小,高速性能好,比 2 相电机的速度高30~50% ,可在部分场合取代伺服电机。 5.何时选用直流伺服系统,它和交流伺服有何区别? 答: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。 6.使用电机时要注意的问题? 答:上电运行前要作如下检查: 1)电源电压是否合适(过压很可能造成驱动模块的损坏);对于直流输入的 +/- 极性一定不能接错,驱动控制器上的电机型号或电流设定值是否合适(开始时不要太大); 2)控制信号线接牢靠,工业现场最好要考虑屏蔽问题(如采用双绞线); 3)不要开始时就把需要接的线全接上,只连成最基本的系统,运行良好后,再逐步连接。 4)一定要搞清楚接地方法,还是采用浮空不接。 5)开始运行的半小时内要密切观察电机的状态,如运动是否正常,声音和温升情况,发现问题立即停机调整。 7.步进电机启动运行时,有时动一下就不动了或原地来回动,运行时有时还会失步,是什么问题? 一般要考虑以下方面作检查:

伺服液压缸和普通液压缸的区别

两者的设计思路和用途不同。普通缸主要作往复运动,某些有定位功能;伺服缸是为控制设计的,更看重动态性能。楼上挺幽默,在液压中控制元件是阀,动力元件是泵,缸和马达属于执行元件。 懂伺服,国内像704所等伺服阀做的也还行,伺服液压的核心是控制不是液压,只是因为液压是传动功率体积比最大的方式,更符合大力带小负载(相对),提高响应的原则才选择了液压传动,其实伺服液压跟伺服电机什么的都类似,重点是在控制上。当今液压系统的核心问题是提高传动效率,节能,所以才有什么负载敏感,闭式系统的出现,而伺服系统是典型的低效率系统,以效率换动态响应,正好相反,当然伺服系统也希望效率越高越好。各位可以好好看看机械手册,液压和伺服液压明显是两大块,就是因为二者的侧重点完全不同。东西并不是看上去相似就没多大区别,就像有翅膀的不一定是天使,也可能是鸟人。 两者的设计思路和用途不同。普通缸主要作往复运动,某些有定位功能;伺服缸是为控制设计的,更看重动态性能。楼上挺幽默,在液压中控制元件是阀,动力元件是泵,缸和马达属于执行元件。 伺服缸要考虑磨擦力,在伺服系统中它影响了系统的动态响应,控制精度,稳定性等等 在伺服缸设计中要选取用低磨擦系数的密封件,而运动面要比普通的更加精密。 电液伺服控制系统工作原理 电液伺服系统是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制系统。最常见的有电液位置伺服系统、电液力(或力矩)控制系统。液压伺服系统以其响应速度快、负载刚度大、控制功率大等独特的优点在工业控制中得到了广泛的应用。 电液伺服系统通过使用电液伺服阀,将小功率的电信号转换为大功率的液压动力,从而实现了一些重型机械设备的伺服控制。 电液伺服控制系统是使系统的输出量,如位移、速度或力等,能自动地、快速而准确地跟随输入量地变化而变化,输出功率却被大幅度地放大。 液压缸的组成:基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置和排气装置五部分组成。 伺服液压缸的要求 低摩擦、无爬行、有较高的频率响应。低内外泄露。通常对其摩擦副作特殊处理。 钢筒:内摩擦面镀硬铬后抛光或精密衍磨。 活塞密封:用玻璃微珠填充的聚乙烯制的O型圈。 活塞杆密封:用丁腈橡胶制预加唇形密封圈,也有用内圆带很小圆锥度的导向套静动压密封圈。

电缸和气缸的区别分析

电缸与气缸的运行能耗分析 气缸驱动系统自20世纪70年代以来就在工业化领域得到了迅速普及. 气缸适用于作往复直线运动,尤其适用于工件直线搬运的场合.20世纪90年代开始,电机和微电子控制技术迅速发展,使电动执行器的应用迅速扩大.在气动执行器和电动执行器的选择上,特别是在工业自动化需求最多的PTP输送场合,一直没有充足的数据来论述两者选择标准. 本文从运行能耗的角度探讨两种执行器的能量消耗问题. 能耗评价方法 气动执行器运行消耗的是压缩空气. 压缩空气输送过程中,经过节流阀、管道弯头等阻性元件后,会有一定的压力损失. 另外由于工厂普遍存在接头、气缸或电磁阀处的空气泄露. 尽管安装时的泄漏量标准低于5%,但很多工厂的泄漏量10%~40% . 泄露也将导致一定的压力损失。气动执行器消耗的是压缩空气,需要将消耗压缩空气转化为压缩机的耗电. 而电动执行器可采用直接测量得到耗电量,因此可将两种执行器在相同工况下的耗电量作为能耗评价依据. 耗能过程 图一气动执行器耗电过程

图二 电动执行器耗电过程 测量气动执行器耗能流程 气动执行器的空气消耗量测量流程: ①打开截止阀,向储气罐中充满0. 75MPa 的压缩空气;②关闭截止阀,读取储气罐的压力,检查是否压力下降,以防空气泄露; ③设定减压阀的压力为0. 5MPa,气动执行器往复动作20次; ④读取储气 罐的最终压力,结束测量.系统中压缩空气消耗是一个固定容腔充放气 的过程,可利用差压法来计算压缩空气的消耗量. 气动执行器的运行能耗计算模型 设空压机组(含冷干机)的实际运行功率为Pc (W) ,空压机组的输出流量为Qc (m3 / s) , 则空压机组的比能量为Qc Pc =α,则气动执行器每次往复作动耗气折算成压缩机的能耗W 和平均消耗功率P 为W=β α-11*V (J), P = W f (W ). 式中,β为空气泄漏率; f 为执行器往复作动频率. V 1为气动执行器的空气消耗量m3 ,其中V RT p p V *0 )21(1ρ-=。V 为气罐和管路的所有容积(m3 ) ; T 为室温( K) ;R 为气体常数,对空气R = 287N ·m / ( kg ·K): ρ0 为标准状况下空气的密度. p1 为气罐的初始压力( Pa ) ; p2 为气罐的最终压力( Pa) . 电动执行器的运行能耗计算方法 测定方法. 利用电力计测量电动执行器和控制器在工作时每秒钟的功率. 测量结果通过A /D 板卡传送到PC 并保存起来,利用积分的方法,将工作时间内的功率曲线进行积分就得到电动执行器工作这段时间所消耗的电量. 气动执行器与电动执行器的运行能耗实验结果 通过实验我们可以清楚的看到两种执行器在相同工况的情况下,每次往返运动的能耗对比图。

交流伺服电机内部结构图及原理

一、交流伺服电机结构图 二、原理

交流伺服电机在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,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.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。 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。 2、运行范围较广. 3、无自转现象)

气缸的工作原理

神威气动https://www.360docs.net/doc/e73529574.html, 文档标题:气缸的工作原理 气缸的工作原理的介绍: 引导活塞在缸内进行直线往复运动的圆筒形金属机件。空气在发动机气缸中通过膨胀将热能转化为机械能;气体在压缩机气缸中接受活塞压缩而提高压力。涡轮机、旋转活塞式发动机等的壳体通常也称“气缸”。气缸的应用领域:印刷(张力控制)、半导体(点焊机、芯片研磨)、自动化控制、机器人等等。 二、气缸种类: ①单作用气缸:仅一端有活塞杆,从活塞一侧供气聚能产生气压,气压推动活塞产生推力伸出,靠弹簧或自重返回。 ②双作用气缸:从活塞两侧交替供气,在一个或两个方向输出力。 ③膜片式气缸:用膜片代替活塞,只在一个方向输出力,用弹簧复位。它的密封性能好,但行程短。 ④冲击气缸:这是一种新型元件。它把压缩气体的压力能转换为活塞高速(10~20米/秒) 运动的动能,借以做功。 ⑤无杆气缸:没有活塞杆的气缸的总称。有磁性气缸,缆索气缸两大类。 做往复摆动的气缸称摆动气缸,由叶片将内腔分隔为二,向两腔交替供气,输出轴做摆动运动,摆动角小于280°。此外,还有回转气缸、气液阻尼缸和步进气缸等。 三、气缸结构: 气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件等组成,其内部结构如图所示: 2:端盖 端盖上设有进排气通口,有的还在端盖内设有缓冲机构。杆侧端盖上设有密封圈和防尘圈,以防止从活塞杆处向外漏气和防止外部灰尘混入缸内。杆侧端盖上设有导向套,以提高气缸的导向精度,承受活塞杆上少量的横向负载,减小活塞杆伸出时的下弯量,延长气缸使用寿命。导向套通常使用烧结含油合金、前倾铜铸件。端盖过去常用可锻铸铁,为减轻重量并防锈,常使用铝合金压铸,微型缸有使用黄铜材料的。 3:活塞 活塞是气缸中的受压力零件。为防止活塞左右两腔相互窜气,设有活塞密封圈。活塞上的耐磨环可提高气缸的导向性,减少活塞密封圈的磨耗,减少摩擦阻力。耐磨环长使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夹布合成树脂等材料。活塞的宽度由密封圈尺寸和必要的滑动部分长度来决定。滑动部分太短,易引起早期磨损和卡死。活塞的材质常用铝合金和铸铁,小型缸的活塞有黄

电动阀工作原理

1.电动阀即电磁阀,就是利用电磁线圈产生的磁场来拉动阀芯,从而改变阀体的通断,线圈断电,阀芯就依靠弹簧的压力退回。 电磁阀是用来控制流体的自动化基础元件,属于执行器;并不限于液压,气动。电磁阀用于控制液压流动方向,工厂的机械装置一般都由液压钢控制,所以就会用到电磁阀。 电磁阀的工作原理,电磁阀里有密闭的腔,在的不同位置开有通孔,每个孔都通向不同的油管,腔中间是阀,两面是两块电磁铁,哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边,通过控制阀体的移动来档住或漏出不同的排油的孔,而进油孔是常开的,液压油就会进入不同的排油管,然后通过油的压力来推动油刚的活塞,活塞又带动活塞杆,活塞竿带动机械装置动。这样通过控制电磁铁的电流就控制了机械运动。(中华泵阀网) 一:适用性 管路中的流体必须和选用的电磁阀系列型号中标定的介质一致。流体的温度必须小于选用电磁阀的标定温度。电磁阀允许液体粘度一般在20CST以下,大于20CST应注明。工作压差,管路最高压差在小于0.04MPa时应选用如ZS,2W,ZQDF,ZCM系列等直动式和分步直动式;最低工作压差大于0.04MPa时可选用先导式(压差式)电磁阀;最高工作压差应小于电磁阀的最大标定压力;一般电磁阀都是单向工作,因此要注意是否有反压差,如有安装止回阀。流体清洁度不高时应在电磁阀前安装过滤器,一般电磁阀对介质要求清洁度要好。

注意流量孔径和接管口径;电磁阀一般只有开关两位控制;条件允许请安装旁路管,便于维修;有水锤现象时要定制电磁阀的开闭时间调节。注意环境温度对电磁阀的影响电源电流和消耗功率应根据输出容量选取,电源电压一般允许±10%左右,必须注意交流起动时VA值较高。 二、可靠性 电磁阀分为常闭和常开二种;一般选用常闭型,通电打开,断电关闭;但在开启时间很长关闭时很短时要选用常开型了。 寿命试验,工厂一般属于型式试验项目,确切地说我国还没有电磁阀的专业标准,因此选用电磁阀厂家时慎重。 动作时间很短频率较高时一般选取直动式,大口径选用快速系列。 三、安全性 一般电磁阀不防水,在条件不允许时请选用防水型,工厂可以定做。 电磁阀的最高标定公称压力一定要超过管路内的最高压力,否则使用寿命会缩短或产生其它意外情况。 有腐蚀性液体的应选用全不锈钢型,强腐蚀性流体宜选用塑料王(SLF)电磁阀。 爆炸性环境必须选用相应的防爆产品。 四、经济性

交流伺服电动缸在地震模拟振动台中的应用

交流伺服电动缸在地震模拟振动台中的应用 曹 军1,杨俊杰1,应义淼2,章雪峰2 (1.浙江工业大学建筑工程学院,浙江杭州 310014;2.浙江工业大学 建筑规划设计研究院,浙江杭州 310014 )摘 要:交流伺服电动缸凭借其优异的控制性和相对较低的成本,特别是其核心部件———交流伺服电机的控制精度高、 加速性能好、有良好的矩频特性和过载能力,使得利用电动缸进行地震模拟成为可能。交流伺服电动缸振动台成本低、 控制简单,在地震教学演示、构件及小型结构振动台实验中优点突出,具有广泛的应用前景。将伺服电动缸和微机控制技术相结合,实现了一条单向地震波的模拟仿真输出。结果表明,在一定的加速度范围内模拟效果良好,模拟极限加速度值和模拟效果取决于交流伺服电动缸的性能和台面载荷。关键词:电动缸;交流伺服电机;地震模拟;PID控制 中图分类号:P315.8;TM34 文献标志码:B 文章编号:1002- 4956(2011)04-0067-04Application of AC servo motor cylinder in vibration p latformfor earthq uake simulationCao Jun1,Yang Junjie1,Ying Yimiao2,Zhang  Xuefeng2(1.College of Civil Engineering and Architecture,Zhejiang University of Technology,Hangzhou 310014,China;2.Architectural and Planning  Design &Research institute,Zhejiang University  of Technology,Hangzhou 310014,China)Abstract:AC servo motor cylinder becomes an alternative product of hydraulic servo because of its excellentcontrollability and low maintenance costs.The AC servo motor has many fine qualities such as high regulatingaccuracy,good acceleration,torque-frequency characteristic and overload capacity,which make it capable ofsimulating earthquake vibration.The future of that vibration platform is bright for teaching and demonstrationof earthquake and vibration test of the structural member or small structure because operating is easy and thecost is low.Simulation of a horizontal unidirectional earthquake wave is completed by means of combining ACservo motor cylinder with control technique of microcomputer.Results show that the fidelity depends on thecapability  of electric cylinder and applied load of the system.Key  words:electric cylinder;AC servo motor;earthquake simulation;PID control收稿日期:2010-06-18 基金项目:浙江省科技厅资助项目“余震作用下混凝土结构施工技术研 究”(2009C16076 )作者简介:曹军(1985—) ,男,浙江建德,在读硕士,研究方向:混凝土结构 E-mail:caoj un19850517@163.com通信作者:杨俊杰(1958—) ,男,浙江诸暨,教授,主要从事混凝土结构的教学和科研工作. 伺服电动缸和液压伺服设备相比, 具有维护简单、控制稳定、节能环保等优点,它主要由伺服电机、驱动器、 缸体、丝杆、推杆以及减速器等组成。将交流伺服电机与微机控制技术[1-2]相结合,可以实现对推杆的推 力、速度以及位移等参数的高精度控制。 在地震模拟中,考虑到对推力以及加速度的要求,常采用大型液压伺服驱动,但随之而来的是高昂的成本,不利于地震模拟研究的开展和普及,而伺服电动缸在地震教学演示、构件及小型结构振动台实验中优点突出,应用前景广泛。本文论证了伺服电动缸应用于地震模拟实验中的可行性,初步分析了相关因素对于模拟效果的影响,为伺服电动缸在地震模拟中的应用提供参考。 1 系统硬件 系统驱动力由一伺服电动缸和与之配套的驱动器提供。电动缸标示行程120mm,输出力为17kN,速度为100mm/s。电动缸的伺服电机为松下MINAS ISSN  1002-4956CN11-2034/T 实 验 技 术 与 管 理Experimental Technology and Management 第28卷 第4期 2011年4月Vol.28 No.4 Ap r.2011

伺服电机选型计算

电机: 电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。电机在电路中是用字母M表示,它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源,发电机在电路中用字母G表示,它的主要作用是利用机械能转化为电能。 伺服电机: 伺服电机是指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。 伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可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。 工作原理: 1、伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标的任意变化的自动控制系统。伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就

会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm。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,但维护不方便(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。 2、交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,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。 3、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)。 交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上的区别: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。

液压缸课程设计.docx

河南理工大学机械学院 课程设计说明书 题目名称:单柱压力机的液压缸设计 学院:机械与力工程学院 班:机11-1 姓名:邱 学号:3 指教:刘俊利 目录 一、程的目的及要求?????????????? 二、程内容及参数确定????????????? 三、液缸主要尺寸的确定??????????????? 四、液缸的密封???????????????? 五、支承向的????????????????? 六、防圈的?????????????????? 七、液缸材料的用???????????????? 八、程?????????????????? 九、参考文献?????????????????????

说明书 一、课程设计的目的 油缸是液压传动系统中实现往复运动和小于 360°回摆运动的液 压执行元件。具有结构简单,工作可靠,制造容易以及使用维护方便、低速稳定性好等优点。因此,广泛应用于工业生产各部门,如:工程 机械中挖掘机和装载机的铲装机构和提升机构,起重机械中汽车起重 机的伸缩臂和支腿机构,矿山机械中的液压支架及采煤机的滚筒调高 装置,建筑机械中的打桩机,冶金机械中的压力机,汽车工业中自卸 式汽车和高空作业车,智能机械中的模拟驾驶舱、机器人,火箭的发 射装置等。它们所用的都是直线往复运动油缸,即推力油缸。所以, 研究和改进液压缸的设计制造,提高液压缸的工作寿命及其性能,对 于更好的利用液压传动具有十分重要的意 义。 设计要求 1、每个参加课程设计的学生,都必须独立按期完成设计任务书 所规定的设计任务。 2、设计说明书和设计计算书要层次清楚,文字通顺,书写工 整,简明扼要,论据充分。计算公式 不必进行推导,但应注明公式中各符号的意义,代入数据得 出结果即可。 3、说明书要有插图,且插图要清晰、工整,并选取适当此例。 说明书的最后要附上草图。

伺服电机原理及选型规则

伺服电机原理及选型规则
2011-8-4 8:00:00 来源:
[摘要]:是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。伺服电机是可以连续旋转的电-机械转换器。作为液压阀控制器的伺服电机,属 于功率很小的微特电机,以永磁式直流伺服电机和并激式直流伺服电机最为常用。 [关键词]:伺服系统 发动机 马达 变速装置 伺服电机 什么是伺服电机? 伺服电机:是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。伺服电机是可以连续旋转的电-机械转换器。作为液压阀控制器的伺服电机,属 于功率很小的微特电机,以永磁式直流伺服电机和并激式直流伺服电机最为常用。 伺服电机的作用:伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确。 伺服电机的分类:直流伺服电机和交流伺服电机。 直流伺服电机的输出转速与输入电压成正比,并能实现正反向速度控制。具有起动转 矩大,调速范围宽,机械特性和调节特性的线性度好,控制方便等优点,但换向电刷 的磨损和易产生火花会影响其使用寿命。 近年来出现的无刷直流伺服电机避免了电刷 摩擦和换向干扰, 因此灵敏度高, 死区小, 噪声低, 寿命长, 对周围电子设备干扰小。 直流伺服电机的输出转速/输入电压的传递函数可近似视为一阶迟后环节,其机 电时间常数一般大约在十几毫秒到几十毫秒之间。而某些低惯量直流伺服电机(如空 心杯转子型、印刷绕组型、无槽型)的时间常数仅为几毫秒到二十毫秒。 小功率规格的直流伺服电机的额定转速在 3000r/min 以上,甚至大于 10000r/min。因此作为液压阀的控制器需配用高速比的减速器。而直流力矩伺服电机 (即低速直流伺服电机)可在几十转/分的低速下,甚至在长期堵转的条件下工作, 故可直接驱动被控件而不需减速。 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。 交流伺服电机的工作原理 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

伺服电机的基本结构和工作原理

伺服电机的基本结构和工作原理 交流伺服电机通常都是单相异步电动机,有鼠笼形转子和杯形转子两种结构形式。与普通电机一样,交流伺服电机也由定子和转子构成。定子上有两个绕组,即励磁绕组和控制绕组,两个绕组在空间相差90°电角度。固定和保护定子的机座一般用硬铝或不锈钢制成。笼型转子交流伺服电机的转子和普通三相笼式电机相同。杯形转子交流伺服电机的结构如图3-12由外定子4,杯形转子3和内定子5三部分组成。它的外定子和笼型转子交流伺服电机相同,转子则由非磁性导电材料(如铜或铝)制成空心杯形状,杯子底部固定在转轴7上。空心杯的壁很薄(小于0.5mm),因此转动惯量很小。内定子由硅钢片叠压而成,固定在一个端盖1、8上,内定子上没有绕组,仅作磁路用。电机工作时,内﹑外定子都不动,只有杯形转子在内、外定子之间的气隙中转动。对于输出功率较小的交流伺服电机,常将励磁绕组和控制绕组分别安放在内、外定子铁心的槽内。 交流伺服电机的工作原理和单相感应电动机无本质上 的差异。但是,交流伺服电机必须具备一个性能,就是能克服交流伺服电机的所谓“自转”现象,即无控制信号时,它不应转动,特别是当它已在转动时,如果控制信号消失,它应

能立即停止转动。而普通的感应电动机转动起来以后,如控制信号消失,往往仍在继续转动。 当电机原来处于静止状态时,如控制绕组不加控制电压,此时只有励磁绕组通电产生脉动磁场。可以把脉动磁场看成两个圆形旋转磁场。这两个圆形旋转磁场以同样的大小和转速,向相反方向旋转,所建立的正、反转旋转磁场分别切割笼型绕组(或杯形壁)并感应出大小相同,相位相反的电动势和电流(或涡流),这些电流分别与各自的磁场作用产生的力矩也大小相等、方向相反,合成力矩为零,伺服电机转子转不起来。一旦控制系统有偏差信号,控制绕组就要接受与之相对应的控制电压。在一般情况下,电机内部产生的磁场是椭圆形旋转磁场。一个椭圆形旋转磁场可以看成是由两个圆形旋转磁场合成起来的。这两个圆形旋转磁场幅值不等(与原椭圆旋转磁场转向相同的正转磁场大,与原转向相反的反转磁场小),但以相同的速度,向相反的方向旋转。它们切割转子绕组感应的电势和电流以及产生的电磁力矩也 方向相反、大小不等(正转者大,反转者小)合成力矩不为零,所以伺服电机就朝着正转磁场的方向转动起来,随着信号的增强,磁场接近圆形,此时正转磁场及其力矩增大,反转磁场及其力矩减小,合成力矩变大,如负载力矩不变,转子的速度就增加。如果改变控制电压的相位,即移相180o,旋转磁场的转向相反,因而产生的合成力矩方向也相反,伺

液压伺服系统设计

液压伺服系统设计 液压伺服系统设计 在液压伺服系统中采用液压伺服阀作为输入信号的转换与放大元件。液压伺服系统能以小功率的电信号输入,控制大功率的液压能(流量与压力)输出,并能获得很高的控制精度和很快的响应速度。位置控制、速度控制、力控制三类液压伺服系统一般的设计步骤如下: 1)明确设计要求:充分了解设计任务提出的工艺、结构及时系统各项性能的要求,并应详细分析负载条件。 2)拟定控制方案,画出系统原理图。 3)静态计算:确定动力元件参数,选择反馈元件及其它电气元件。 4)动态计算:确定系统的传递函数,绘制开环波德图,分析稳定性,计算动态性能指标。 5)校核精度和性能指标,选择校正方式和设计校正元件。 6)选择液压能源及相应的附属元件。 7)完成执行元件及液压能源施工设计。 本章的内容主要是依照上述设计步骤,进一步说明液压伺服系统的设计原则和介绍具体设计计算方法。由于位置控制系统是最基本和应用最广的系统,所以介绍将以阀控液压缸位置系统为主。 4.1 全面理解设计要求 4.1.1 全面了解被控对象 液压伺服控制系统是被控对象—主机的一个组成部分,它必须满足主机在工艺上和结构上对其提出的要求。例如轧钢机液压压下位置控制系统,除了应能够承受最大轧制负载,满足轧钢机轧辊辊缝调节最大行程,调节速度和控制精度等要求外,执行机构—压下液压缸在外形尺寸上还受轧钢机牌坊窗口尺寸的约束,结构上还必须保证满足更换轧辊方便等要求。要设计一个好的控制系统,必须充分重视这些问题的解决。所以设计师应全面了解被控对象的工况,并综合运用电气、机械、液压、工艺等方面的理论知识,使设计的控制系统满足被控对象的各项要求。 4.1.2 明角设计系统的性能要求 1)被控对象的物理量:位置、速度或是力。 2)静态极限:最大行程、最大速度、最大力或力矩、最大功率。 3)要求的控制精度:由给定信号、负载力、干扰信号、伺服阀及电控系统零飘、非线性环节(如摩擦力、死区等)以及传感器引起的系统误差,定位精度,分辨率以及允许的飘移量等。 4)动态特性:相对稳定性可用相位裕量和增益裕量、谐振峰值和超调量等来规定,响应的快速性可用载止频率或阶跃响应的上升时间和调整时间来规定; 5)工作环境:主机的工作温度、工作介质的冷却、振动与冲击、电气的噪声干扰以及相应的耐高温、防水防腐蚀、防振等要求; 6)特殊要求;设备重量、安全保护、工作的可靠性以及其它工艺要求。 4.1.3 负载特性分析 正确确定系统的外负载是设计控制系统的一个基本问题。它直接影响系统的组成和动力元件参数的选择,所以分析负载特性应尽量反映客观实际。液压伺服系统的负载类型有

电动推杆简及其工作原理与内部结构透析

电动推杆简介及其工作原理与内部结构透析 简介 电动推杆,英文名Linear Actuator,又称推杆电机、电动缸及线性致动器。电动推杆是一种将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的电力驱动装置。可用于各种简单或复杂的工艺流程中做为执行机械使用,以实现远距离控制、集中控制或自动控制。 电动推杆相册(12张) 分类 1、按丝杠形式分:梯形丝杆式(康菲亚KA10-70),滚珠丝杆式,行星滚珠丝杆式等。 2、按电机类型分:直流电机式(12/24/36V),交流电机式(220/380V),步进电机式,伺服电机式等。 主要用途 电动医疗床、电动沙发、电动展台升降杆、工业电动升降系统、相机架、头影机、婚庆系统 主要结构 电动推杆由驱动电机、减速齿轮、螺杆、螺母、导套、推杆、滑座、弹簧、外壳及涡轮、微动控制开关等组成。 电动推杆是一种新型的电动执行机构,电动推杆主要由电机、推杆和控制装置等机构

组成的一种新型直线执行机构,可以实现远距离控制、集中控制。电动推杆在一定范围行程内作往返运动,一般电动推杆标准行程在,100,150,200,250,300,350,400mm,特殊行程也可根据不同应用条件要求设计定做。电动推杆可以根据不同的应用负荷而设计不同推力的电动推杆,一般其最大推力可达6000N,空载运行速度为4mm~35mm/s,电动推杆以24V/12V 直流永磁电机为动力源,把电机的旋转运动转化为直线往复运动。推动一组连杆机构来完成风门、阀门、闸门、挡板等切换工作。采用电动推杆作为执行机构不仅可减少采用气动执行机构所需的气源装置和辅助设备,也可减少执行机构的重量。气动执行机构在整个控制运行过程中都需要有一定的气压,虽然可采用消耗量小的放大器等,但日积月累,耗气量仍是巨大的。采用电动推杆执行机构,在改变控制开度时,需要供电,在达到所需开度时就可不再供电,因此从节能看,电动推杆执行机构比气动执行机构有明显节能优点。适用于远距离操纵而广泛用于电力、化工、冶金、矿山、轻工、交通、船舶等部门的风门、阀门、闸门等机构的启闭、物料装卸、流量控制等。现已被越来越多的部门用它来代替机构手、液压阀、减速传动机构的自动装置。 工作原理 电动机经齿轮减速后,带动一对丝杆螺母。把电机的旋转运动变成直线运动,利用电动机正反转完成推杆动作。如通过各种杠杆、摇杆或连杆等机构可完成转动、摇动等复杂动作。通过改变杠杆力臂长度,可以增大或加大行程。 行程控制装置 涡轮蜗杆传动形式:电机齿轮上的涡杆带动涡轮转动,使涡轮内的小丝杆作轴向移动,由连接板带动限位杆相应作轴向移动,至所需行程时,通过调节限位块压下行程开关断电,电动机停止运转(正反控制相同)。 齿轮传动形式:电机通过减速齿轮后带动安装于内管的小丝杆,带动与之连接一起的做轴向运行螺母,至所设定的行程时螺母触角压住限位开关断开电源,电机停止运动(反向与之相同)。 可选配电位器,用以显示推杆运行的行程状态,还可加配编码器,来实现分几步走完整个行程(即走走停停)。 特点 设计新颖精致、体积小、精度高、完全同步、自锁性能好、卫生,电机直接驱动,不需要管道的气源、油路,现已大量用于生产线、汽车、透气窗开启、军工、舞台、纺织、污

伺服电机内部结构

伺服电机内部结构

伺服电机工作原理 伺服电机原理 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.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.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。 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。 2、运行范围较广 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-S 2曲线)以及合成转矩特性(T-S曲线) 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。

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