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伺服電機是指是伺服系統(tǒng)中控制機械元件進行運轉(zhuǎn)的發(fā)動機。是一種間接的變速裝置,它可以讓速度,位置精度非常的準(zhǔn)確??梢詫㈦妷盒盘栟D(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。伺服電機可以分為直流和交流兩種類型,交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上的區(qū)別:交流伺服要好一些,因為是正弦波控制,轉(zhuǎn)矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單,便宜。
伺服電機與普通電機大的區(qū)別在于電機轉(zhuǎn)子和反饋裝置。伺服電機轉(zhuǎn)子表面貼有強力磁鋼片,因此可以通過定子線圈產(chǎn)生的磁場控制轉(zhuǎn)子的位置,并且加減速特性遠普通電機。反饋裝置可以反饋電機轉(zhuǎn)子位置到伺服驅(qū)動器,伺服電機常用的反饋裝置有光學(xué)編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器等。
伺服電機是一種補助馬達間接變速裝置,在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉(zhuǎn),是一種可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)的電-機械轉(zhuǎn)換器,又稱執(zhí)行電動機。伺服電機可控制速度、位置等,在應(yīng)用中把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。
其主要特點是:當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降;
其作用:可使控制速度,位置精度非常準(zhǔn)確。
伺服電機分為直流伺服電動機和交流伺服電動機兩大類。
交流伺服電機也是無刷電機,分為同步和異步電機,目前運動控制中一般都用同步電機,它的功率范圍大,可以做到很大的功率。大慣量,高轉(zhuǎn)動速度低,且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運行的應(yīng)用。
直流伺服電機分為無刷和有刷電機。
1、無刷電機體積小,重量輕,出力大,響應(yīng)快,速度高,慣量小,轉(zhuǎn)動平滑,力矩穩(wěn)定。控制復(fù)雜,容易實現(xiàn)智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。電機免維護,效率很高,運行溫度低,電磁輻射很小,命,可用于各種環(huán)境。
2、有刷電機成本低,結(jié)構(gòu)簡單,啟動轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速范圍寬,控制容易,需要維護,但維護方便(換碳刷),產(chǎn)生電磁干擾,對環(huán)境有要求。因此它可以用于對成本較高的普通工業(yè)和民用場合。
步進電機在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象。振動頻率與負載情況和驅(qū)動器性能有關(guān),一般認為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現(xiàn)象對于機器的正常運轉(zhuǎn)非常不利。當(dāng)步進電機工作在低速時,一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動現(xiàn)象,比如在電機上加阻尼器,或驅(qū)動器上采用細分技術(shù)等。
交流伺服電機運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn),即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能,可涵蓋機械的剛性不足,并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機能(FFT),可檢測出機械的共振點,便于系統(tǒng)調(diào)整。
正常運轉(zhuǎn)的伺服電動機,只要失去控制電壓,電機立即停止運轉(zhuǎn)。當(dāng)伺服電動機失去控制電壓后,它處于單相運行狀態(tài),由于轉(zhuǎn)子電阻大,定子中兩個相反方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子作用所產(chǎn)生的兩個轉(zhuǎn)矩特性(T1-S1、T2-S2曲線)以及合成轉(zhuǎn)矩特性(T-S曲線)
伺服電機的輸出功率一般是0.1-100W。當(dāng)電源頻率為50Hz,電壓有36V、110V、220、380V;當(dāng)電源頻率為400Hz,電壓有20V、26V、36V、115V等多種。
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