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伺服電機(jī)的工作原理
閱讀:487 發(fā)布時(shí)間:2022-7-14 1、伺服系統(tǒng)(servomechanism)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)(或給定值)的任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng)。伺服主要靠脈沖來(lái)定位,基本上可以這樣理解,伺服電機(jī)接收到1個(gè)脈沖,就會(huì)旋轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的角度,從而實(shí)現(xiàn)位移,因?yàn)?,伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能,所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,都會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖,這樣,和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng),或者叫閉環(huán),如此一來(lái),系統(tǒng)就會(huì)知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī),同時(shí)又收了多少脈沖回來(lái),這樣,就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)精確的定位,可以達(dá)到0.001mm。直流伺服電機(jī)分為有刷和無(wú)刷電機(jī)。有刷電機(jī)成本低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速范圍寬,控制容易,需要維護(hù),但維護(hù)不方便(換碳刷),產(chǎn)生電磁干擾,對(duì)環(huán)境有要求。因此它可以用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合。無(wú)刷電機(jī)體積小,重量輕,出力大,響應(yīng)快,速度高,慣量小,轉(zhuǎn)動(dòng)平滑,力矩穩(wěn)定??刂茝?fù)雜,容易實(shí)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(jī)免維護(hù),效率很高,運(yùn)行溫度低,電磁輻射很小,長(zhǎng)壽命,可用于各種環(huán)境?! ?、交流伺服電機(jī)也是無(wú)刷電機(jī),分為同步和異步電機(jī),目前運(yùn)動(dòng)控制中一般都用同步電機(jī),它的功率范圍大,可以做到很大的功率。大慣量,***高轉(zhuǎn)動(dòng)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(yùn)行的應(yīng)用?! ?、伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,驅(qū)動(dòng)器控制的U/V/W三相電形成電磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子在此磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)電機(jī)自帶的編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器,驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較,調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))?! 〗涣魉欧姍C(jī)和無(wú)刷直流伺服電機(jī)在功能上的區(qū)別:交流伺服要好一些,因?yàn)槭钦也刂?,轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡(jiǎn)單,便宜。伺服可作為交流或直流電動(dòng)機(jī)。早期一般伺服直流電動(dòng)機(jī),因?yàn)橹挥蓄?lèi)型的控制大電流是通過(guò)序列多年。隨著晶體管成為能夠控制大電流和開(kāi)關(guān)的大電流在更高的頻率,交流伺服電機(jī)成為更經(jīng)常地使用。早期伺服是專(zhuān)為伺服放大器。今天,一類(lèi)是電機(jī)設(shè)計(jì)的應(yīng)用,籌措,可能使用伺服放大器或變頻控制器,這意味著電動(dòng)機(jī)可用于伺服系統(tǒng)在一個(gè)應(yīng)用程序,并使用變頻驅(qū)動(dòng)器在另一應(yīng)用程序。有些公司還要求任何閉環(huán)系統(tǒng),不使用步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng),所以它是可能的一個(gè)簡(jiǎn)單的交流感應(yīng)電機(jī)是連接到一個(gè)速度控制器,被稱(chēng)為伺服電機(jī)?!∮行┳兓?,必須作出任何運(yùn)動(dòng),目的是作為伺服在cludes的能力,運(yùn)作了一系列的速度沒(méi)有過(guò)熱,運(yùn)作的能力在零速度和保持足夠的轉(zhuǎn)矩舉行負(fù)荷的立場(chǎng),運(yùn)作能力在非常低的速度很長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有過(guò)熱。老年型發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇已是直接連接到電機(jī)軸。當(dāng)電機(jī)運(yùn)行速度緩慢,風(fēng)扇不會(huì)移動(dòng)足夠的空氣冷卻的發(fā)動(dòng)機(jī)。較新的發(fā)動(dòng)機(jī)有一個(gè)單獨(dú)的風(fēng)機(jī)安裝,以便將提供***佳的冷卻空氣。這扇是由常數(shù)電壓源,以便它反過(guò)來(lái)將在***大轉(zhuǎn)速在任何時(shí)候都不管的速度伺服。其中***實(shí)用類(lèi)型的電機(jī)伺服系統(tǒng)是磁鐵(下午)型發(fā)動(dòng)機(jī)。電壓為外地繞組永磁型電機(jī)可以交流電壓或直流電壓。永磁型電機(jī)類(lèi)似于其他類(lèi)型電機(jī)下午以前提出。圖11-83顯示了剖圖片的永磁電機(jī)和圖。 11-84顯示了剖圖的永磁電機(jī)。從圖片和圖表可以看到住房,轉(zhuǎn)子和定子都期待非常相似,前型永磁電動(dòng)機(jī)。主要的差異這種類(lèi)型的發(fā)動(dòng)機(jī),它可能減少齒輪能夠?qū)⒏蟮呢?fù)荷迅速?gòu)囊粋€(gè)站著不動(dòng)的位置。這種類(lèi)型的永磁電機(jī)也有一個(gè)編碼器或解析器內(nèi)置馬達(dá)的住房。這確保了設(shè)備將準(zhǔn)確地表明了立場(chǎng)或速度的電機(jī)軸。無(wú)刷伺服無(wú)刷伺服電機(jī)的目的是開(kāi)展活動(dòng),刷子。這意味著,減刑的刷子提供現(xiàn)在必須以電子方式提供。電子減刑是由開(kāi)關(guān)晶體管和關(guān)閉在適當(dāng)時(shí)候。圖11-85表明三個(gè)例子的電壓和電流波形發(fā)送到無(wú)刷伺服電機(jī)。圖11-86顯示一個(gè)例子,這三個(gè)繞組的無(wú)刷伺服電機(jī)。主要的一點(diǎn)無(wú)刷servomo因子是,它可以采用任何交流電壓或直流電壓?! D11-85顯示三種類(lèi)型的電壓波形,可用于功率無(wú)刷伺服電機(jī)。圖11 - 85a顯示了梯形電動(dòng)勢(shì)(電壓)輸入和方波電流輸入。圖11 - 85b顯示波形的正弦輸入電壓和方波電流波形。圖11 - 85C號(hào)顯示了正弦輸入波形和正弦電流波形。正弦輸入和正弦電流波形是***受歡迎的電壓用品的無(wú)刷伺服電機(jī)?!D11-86表明三套晶體管類(lèi)似的晶體管輸出級(jí)的變頻驅(qū)動(dòng)器。在圖。11-86a晶體管相連的三個(gè)繞組電機(jī)以同樣的方式在變頻驅(qū)動(dòng)器。在圖。一升-86b圖的波形的輸出晶體管表現(xiàn)為三個(gè)不同的正弦波。波形的控制電路為基礎(chǔ),每一個(gè)transis器中顯示圖。11-86c。圖11-86d表明了反電勢(shì)的驅(qū)動(dòng)波形
圖11-85 (a)陷阱e(cuò)zoidal輸入電壓和方波電流波的形式。(b)正弦輸入電壓和正弦電壓和方波輸出電壓波的形式。(c)正弦輸入電壓和sinusoi達(dá)電流波形。這已成為***流行的類(lèi)型的無(wú)刷伺服控制。聲明:本文為轉(zhuǎn)載類(lèi)文章,如涉及版權(quán)問(wèn)題,請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系我們刪除(),不便之處,敬請(qǐng)諒解!