時間:2023-04-04 10:29:34來源:21ic電子網(wǎng)
伺服電機(servo motor )是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉(zhuǎn)的發(fā)動機,是一種補助馬達間接變速裝置。
伺服可作為交流或直流電動機。初期一樣伺服直流電動機,因為只有類型的操縱大電流是通過序列連年。隨著晶體管成為能夠操縱大電流和開關(guān)的大電流在更高的頻率,交流伺服電機成為更常常地利用。初期伺服是專為伺服放大器。今天,一類是電機設(shè)計的應(yīng)用,籌措,可能利用伺服放大器或變頻操縱器,這意味著電動機可用于伺服系統(tǒng)在一個應(yīng)用程序,并利用變頻驅(qū)動器在另一應(yīng)用程度。有些公司還要求任何閉環(huán)系統(tǒng),不利用步進電機問服系統(tǒng),因此它是可能的一個簡單的交流感應(yīng)電機是連接到一個速度操縱器,被稱為伺服電機。
伺服電機可以控制速度,位置精度非常準確,可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。伺服電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制,并能快速反應(yīng),在自動控制系統(tǒng)中,用作執(zhí)行元件,且具有機電時間常數(shù)小、線性度高等特性,可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。分為直流和交流伺服電動機兩大類,其主要特點是,當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。
自從德國MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年漢諾威貿(mào)易博覽會上正式推出MAC永磁交流伺服電動機和驅(qū)動系統(tǒng),這標志著此種新一代交流伺服技術(shù)已進入實用化階段。到20世紀80年代中后期,各公司都已有完整的系列產(chǎn)品。整個伺服裝置市場都轉(zhuǎn)向了交流系統(tǒng)。早期的模擬系統(tǒng)在諸如零漂、抗干擾、可靠性、精度和柔性等方面存在不足,尚不能完全滿足運動控制的要求,近年來隨著微處理器、新型數(shù)字信號處理器(DSP)的應(yīng)用,出現(xiàn)了數(shù)字控制系統(tǒng),控制部分可完全由軟件進行,分別稱為直流伺服系統(tǒng)、三相永磁交流伺服系統(tǒng)。
直流伺服電動機
1、結(jié)構(gòu):與直流電動機基本相同。為減小轉(zhuǎn)動慣量做得細長一些。
2、工作原理:與直流電動機相同。
3、供電方式:他勵。勵磁繞組和電樞由兩個獨立電源供電:
U1為勵磁電壓,U2為電樞電壓。
直流伺服電機的機械特性公式與他勵直流電機一樣:
由機械特性可知:
(1)U1(即磁通¢)不變時,一定的負載下,U2↑,n↑。
(2)U2=0時,電機立即停轉(zhuǎn)。
反轉(zhuǎn):電樞電壓的極性改變,電機反轉(zhuǎn)。
交流伺服電機定子
該電機的定子為層壓結(jié)構(gòu),其兩個繞組在空間中分別以90電氣角纏繞。被稱為主繞組的繞組電壓源(也稱為基準或固定相)被激發(fā)。另一個繞組稱為控制帶繞組(或控制相),由可變控制電壓供電,該電壓與主繞組兩端的電壓相差90度??刂齐妷河伤欧糯笃魈峁?/p>
交流伺服電機轉(zhuǎn)子
轉(zhuǎn)子通常為鼠籠式,直徑小,長度長,以保持盡可能低的機械慣性。為了獲得盡可能線性的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性,它具有高電阻。對于極低功率應(yīng)用,使用拖杯轉(zhuǎn)子(圖2)進一步降低了轉(zhuǎn)子的慣性。這種類型的轉(zhuǎn)子是鼠籠式轉(zhuǎn)子的一種特殊形式,其中導(dǎo)體為拖曳杯形,由非磁性導(dǎo)電材料(如銅、鋁或合金)制成。開槽轉(zhuǎn)子疊片由一組固定的環(huán)形疊片代替,這為磁通量提供了一個低磁阻路徑。
壽命長、重量輕、扭矩重量比高、可靠性高、無無線電噪聲、驅(qū)動電路簡單。交流伺服電機廣泛應(yīng)用于儀器伺服、計算機、跟蹤和制導(dǎo)系統(tǒng)、自平衡記錄儀、遠程定位設(shè)備、過程控制器、機器人、機床專用機床以及許多其他需要精確角運動的應(yīng)用中。
伺服電機的最好類型之一,是用數(shù)字比例遙控系統(tǒng)。實際上這些裝置是由三部份組成:
采用集成電路、伺服電機、減速齒輪盒電位器機構(gòu)。圖24是這種系統(tǒng)的方塊圖。電路的驅(qū)動輸入,是用周期為15ms而脈沖寬度為1~2ms的脈沖信號驅(qū)動。輸入脈沖的寬度,控制伺服機械輸出的位置。例如:1ms脈寬,位置在最左邊;1.5ms在中是位置,2ms在最右邊的位置
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