伺服电机是指伺服系统中控制机械部件运行的发动机。伺服电机的转子转速由输入信号控制,能够快速响应。在自动控制系统中,用作执行机构,具有机电时间常数小、线性度高、启动电压高等特点,可以将接收到的电信号转换成电机轴上的角位移或角速度输出。分为两类:直流和交流伺服电机。
工作准则
1、伺服机构是一种能够使物体的位置、方向、状态等输出控制量跟随输入目标(或给定值)的任何变化的自动控制系统。伺服主要依靠脉冲来定位。基本上可以理解为,当伺服电机接收到脉冲时,就会旋转与脉冲对应的角度,从而实现位移。
由于伺服电机本身具有发射脉冲的功能,因此伺服电机每旋转一个角度,就会发射相应数量的脉冲。这样就形成了对伺服电机接收到的脉冲的响应,或者称为闭环。这样,系统就会知道有多少个脉冲被发送到伺服电机,同时又有多少个脉冲被接收回来。这样就可以非常精确地控制电机的转动,从而实现精确定位,可以达到0.001mm。
直流和交流伺服电机
1、直流伺服电机分为有刷电机和无刷电机。
有刷电机成本低、结构简单、启动扭矩大、调速范围宽、控制容易、需要维护,但维护不方便(更换碳刷)、产生电磁干扰、对环境有要求。因此它可用于对成本敏感的一般工业和民用应用。
无刷电机体积小、重量轻、出力大、响应快、转速高、惯量小、转动平稳、扭矩稳定。控制复杂,容易实现智能化。其电子换相方式灵活,可以是方波换相,也可以是正弦波换相。电机免维护,效率高,工作温度低,电磁辐射极小,寿命长,可在各种环境下使用。
2、交流伺服电机也是无刷电机,分为同步电机和异步电机。目前,运动控制中普遍采用同步电机。它们的功率范围大,可以实现高功率。惯量大,最高转速低,且随功率增大而迅速下降。因此,适合低速且运行平稳的应用。
3、伺服电机内部转子为永磁体。驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场。转子在该磁场的作用下旋转。同时,电机的编码器向驱动器反馈信号。驱动器根据反馈值做出响应。与目标值比较来调整转子旋转角度。伺服电机的精度由编码器的精度(线数)决定。
交流伺服电机与无刷直流伺服电机功能差异:
交流伺服较好,因为它采用正弦波控制,扭矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服相对简单且便宜。
永磁交流伺服电机
永磁交流伺服电机与直流伺服电机相比的主要优点是:
无电刷、换向器,工作可靠,维护保养要求低。
定子绕组更方便散热。
惯量小,易于提高系统速度。
适应高速、大扭矩工况。
同等功率下体积和重量更小。
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工业用地分类砧板,工业用地分几类