伺服电机知识大汇总,值得收藏!
伺服电机你了解多少?这篇文章把知识点总结得很全,赶紧看看吧。
伺服电机servomotor
伺服电机的分类
伺服电机分为交流伺服和直流伺服两大类。
交流伺服电机的基本构造与交流感应电动机(异步电机)相似。在定子上有两个相空间位移90°电角度的励磁绕组Wf和控制绕组WcoWf,接恒定交流电压,利用施加到Wc上的交流电压或相位的变化,达到控制电机运行的目的。
交流伺服电机具有运行稳定、可控性好、响应快速、灵敏度高以及机械特性和调节特性的非线性度指标严格(要求分别小于10%~15%和小于15%~25%)等特点。
优点:速度控制精确,转矩速度特性很硬,控制原理简单,使用方便,价格便宜。
缺点:电刷换向,速度限制,附加阻力,产生磨损微粒(无尘易爆环境不宜)。
优点:速度控制特性良好,在整个速度区内可实现平滑控制,几乎无振荡,90%以上的高效率,发热少,高速控制,高精确度位置控制(取决于编码器精度),额定运行区域内,可实现恒力矩,惯量低,低噪音,无电刷磨损,免维护(适用于无尘、易爆环境)。
缺点:控制较复杂,驱动器参数需要现场调整PID参数确定,需要更多的连线。
交流伺服电机的性能要好一些,因为交流伺服是正弦波控制,转矩脉动小;而无刷直流伺服是梯形波控制。但无刷直流伺服实现控制比较简单,便宜。
永磁交流伺服驱动技术的迅猛发展使直流伺服系统面临被淘汰的危机[/p][p=30,2,left]20世纪80年代以来,随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展,永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展,各国著名电气厂商相继不断推出新的交流伺服电机和伺服驱动器系列产品。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向,使直流伺服系统面临被淘汰的危机。
永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较,主要优点有:
(1)无电刷和换向器,运行更可靠,免维护。
(2)定子绕组发热大大减少。
(3)惯量小,系统快速响应性好。
(4)高速大力矩工作状态好。
(5)相同功率下体积小重量轻。
伺服电机原理
精密传动微特电机
(1)笼型两相交流伺服电机(细长笼型转子、机械特性近似线性、体积和励磁电流小、小功率伺服、低速运转不够平滑)。
(2)非磁性杯型转子两相交流伺服电机(空心杯转子、机械特性近似线性、体积和励磁电流较大、小功率伺服、低速运转平滑)。
(3)铁磁杯型转子两相交流伺服电机(铁磁材料杯型转子、机械特性近似线性、转子转动惯量大、齿槽效应小、运行平稳)。
(4)同步型永磁交流伺服电机(由永磁同步电机、测速机及位置检测元件同轴一体机组,定子为3相或2相,磁性材料转子,必须配驱动器;调速范围宽、机械特性由恒转矩区和恒功率区组成,可连续堵转,快速相应性能好,输出功率大,转矩波动小;有方波驱动和正弦波驱动两种方式,控制性能好,为机电一体化产品)。
(5)异步型三相交流伺服电机(转子与笼型异步电机相似,必须配驱动器,采用矢量控制,扩大了恒功率调速范围,多用于机床主轴调速系统)。
(1)反应式步进电机(定转子均由硅钢片叠成,转子铁心上无绕组,定子上有控制绕组;步距角小,启动与运行频率较高,步距角精度较低,无自锁力矩)。
(2)永磁步进电机(永磁式转子,径向磁化极性;步距角大,启动与运行频率低,有保持转矩,消耗功率比反应式小,但须供正、负脉冲电流)。
(3)混合式步进电机(永磁式转子,轴向磁化极性;步距角精度高,有保持转矩,输入电流小,兼有反应式和永磁式两者的优点)。
开关磁阻电机(定转子均由硅钢片叠成,都为凸极式,与极数相接近的大步距反应式步进电机结构相似,带有转子位置传感器,转矩方向与电流方向无关,调速范围小,噪声大,机械特性由恒转矩区、恒功率区、串励特性区三部分组成)。
直线电机(结构简单,导轨等可作为二次导体,适用于直线往复运动;高速伺服性能好,功率因数和效率高,恒速运行性能优)。
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