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浅谈伺服电机的工作原理(www.lgcw8.com)
发布时间: 2018年10月31日 【字体: 】 文章来源:本站原创

   很多朋?#35759;?ldquo;伺服”不是特别了解,那什么是“伺服”?“伺服”最早源于希腊语“奴隶”的意思。“伺服电机”可以理解为绝对服从控制信号?#23500;?#30340;电机:在控制信?#27431;?#20986;之前,转子静止不动;当控制信?#27431;?#20986;时,转子立即转动;当控制信号消失时,转子能即时停转。

   伺服电动机的被控对象的转距和转速受信号电压控制,信号电压的大小和极性改变时,电机的转动速度?#22836;?#21521;也跟着变化。伺服电动机分类交流伺服电动机和直流伺服电动机。交流伺服电动机原理与两相交流异步电机相同,定子上装有两个绕组—励磁绕组和控制绕组。励磁绕组和控制绕组在空间相隔90°。接线:励磁绕组的接线 控制绕组的接线励磁绕组中串联电容C的目的是为了产生两相旋转磁场

   伺服电机是自动控制装置中?#25381;?#20316;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。

工作原理

伺服系统(servo mechanism)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(或给定值)的?#25105;?#21464;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?#28304;?#21040;0.001mm。

直流和交流伺服电机

1、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?#20132;?#21147;矩稳定。控制复杂,容?#36164;?#29616;智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正?#20063;?#25442;相。电机免维护,效率很高,运行温度?#20572;?#30005;?#27431;?#23556;很小,长寿命,可用于各种环?#22330;?/span>

2、交流伺服电机也是无刷电机,分为同?#33014;?/span>异步电机,目前运动控制中一般?#21152;?#21516;步电机,它的功率范围大,可以做?#33014;?#22823;的功率。大惯量,最高转动速度?#20572;?#19988;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?#26469;?#38081;,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?#28304;?#30340;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?#24076;?#35843;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?#20063;?#25511;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。

?#26469;?#20132;流伺服电机

?#26469;?#20132;流伺服电机同直流伺服电动机比较的主要优点有:

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,?#23376;?#25552;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。

直流伺服电动机与直流电动机基本相同。为减小转动惯?#23380;?#24471;细长一些。

直流伺服电机的特性较交流伺服电机硬。经常用在功率?#28304;?#30340;系统中,它的输出功率一般为1-600W。它的用途很多,如随动系统中的位置控制等。

交流伺服电机的输出功率一般为0.1-100W,电源频率分50Hz、400Hz等多种。它的应用很广泛,如用在自动控制、温度自动记录等系统中。

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