直流伺服電動(dòng)機(jī)具有哪些特性參數(shù)?它主要分為哪些類型?
交流伺服與直流伺服有什么不同,它們都有什么特點(diǎn)?直流伺服電機(jī):就是把直流電機(jī)加上編碼器 形成閉環(huán)控制,電機(jī)通過改變電的大小來(lái)改變電機(jī)的 扭矩,速度等參數(shù).直流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)和普通直流電機(jī)差不多,只是直流電機(jī)為滿足低慣量采用細(xì)長(zhǎng)電樞,盤形或空心杯的.或者改成了永磁電機(jī),是最理想的調(diào)速系統(tǒng),這就導(dǎo)致直流伺服電機(jī)比較容易實(shí)現(xiàn)調(diào)速, 控制精度較高.缺點(diǎn)是直流伺服電機(jī)有碳刷,容易造成電機(jī)的磨損, 而且維護(hù)成本高操作麻煩.
交流伺服電機(jī):是交流電機(jī)的一種,通過伺服驅(qū)動(dòng)器的矢量控制理論控制電機(jī)的扭矩,速度,位置等等,交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻一般很大,這樣可以防止自轉(zhuǎn),當(dāng)控制電壓消失后,由于有勵(lì)磁電壓,此時(shí)的交流伺服電機(jī)中會(huì)有脈振磁動(dòng)勢(shì),交流伺服就是是一種帶編碼器的同步電機(jī),效果比直流伺服稍微差一點(diǎn),但維護(hù)方便.缺點(diǎn)是價(jià)格高、精度沒直流的好!
推薦使用交流伺服電機(jī),直流伺服電機(jī)太熱,控制精度不好.使用壽命短.
像廣州能之原伺服系統(tǒng)采用高效率稀土永磁同步電機(jī),相對(duì)于傳統(tǒng)油泵電機(jī)的三相異步電機(jī),在注塑機(jī)的平均工況下,能之原伺服電機(jī)比傳統(tǒng)油泵電機(jī)效率高10%,廣州能之原伺服系統(tǒng)的高轉(zhuǎn)速、高響應(yīng)速度帶給注塑機(jī)最高25%的效能提升.
伺服電機(jī)有哪幾種類型?伺服電機(jī)分為交流伺服和直流伺服兩大類
交流伺服電機(jī)的基本構(gòu)造與交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(異步電機(jī))相似 。在定子上有兩個(gè)相空間位移90°電角度的勵(lì)磁繞組Wf和控制繞組WcoWf,接恒定交流電壓,利用施加到Wc上的交流電壓或相位的變化,達(dá)到控制電機(jī)運(yùn)行的目的 。交流伺服電機(jī)具有運(yùn)行穩(wěn)定、可控性好、響應(yīng)快速、靈敏度高以及機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性的非線性度指標(biāo)嚴(yán)格(要求分別小于10%~15%和小于15%~25%)等特點(diǎn) 。
直流伺服電機(jī)基本構(gòu)造與一般直流電動(dòng)機(jī)相似 。電機(jī)轉(zhuǎn)速n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j,式中E為電樞反電動(dòng)勢(shì),K為常數(shù),j為每極磁通,Ua、Ia為電樞電壓和電樞電流,Ra為電樞電阻,改變Ua或改變?chǔ)?,均可控制直流伺服電?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,但一般采用控制電樞電壓的方法,在永磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)中,勵(lì)磁繞組被永久磁鐵所取代,磁通φ恒定 。直流伺服電動(dòng)機(jī)具有良好的線性調(diào)節(jié)特性及快速的時(shí)間響應(yīng) 。
直流伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):速度控制精確,轉(zhuǎn)矩速度特性很硬,控制原理簡(jiǎn)單,使用方便,價(jià)格便宜 。
缺點(diǎn):電刷換向,速度限制,附加阻力,產(chǎn)生磨損微粒(無(wú)塵易爆環(huán)境不宜)
交流伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):速度控制特性良好,在整個(gè)速度區(qū)內(nèi)可實(shí)現(xiàn)平滑控制,幾乎無(wú)振蕩,90%以上的高效率,發(fā)熱少,高速控制,高精確度位置控制(取決于編碼器精度),額定運(yùn)行區(qū)域內(nèi),可實(shí)現(xiàn)恒力矩,慣量低,低噪音,無(wú)電刷磨損,免維護(hù)(適用于無(wú)塵、易爆環(huán)境)
缺點(diǎn):控制較復(fù)雜,驅(qū)動(dòng)器參數(shù)需要現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整PID參數(shù)確定,需要更多的連線 。
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)方便(換碳刷),產(chǎn)生電磁干擾,對(duì)使用環(huán)境有要求,通常用于對(duì)成本**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,力矩穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)平滑,控制復(fù)雜,智能化,電子換相方式靈活,可以方波或正弦波換相,電機(jī)免維護(hù),高效節(jié)能,電磁輻射小,溫升低壽命長(zhǎng),適用于各種環(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),其功率范圍大,功率可以做到很大,大慣量,**轉(zhuǎn)速低,轉(zhuǎn)速隨功率增大而勻速下降,適用于低速平穩(wěn)運(yùn)行場(chǎng)合 。
【交流伺服與直流伺服有什么不同,它們都有什么特點(diǎn)?】伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,驅(qū)動(dòng)器控制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)自帶的編碼器將反饋信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)器,對(duì)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較,從而調(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)) 。
交流伺服電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法有哪些根據(jù)交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速公式,實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)的調(diào)速有三種方式:改變極對(duì)數(shù)(p),只能實(shí)現(xiàn)有級(jí)變速;控制滑差率(s),交流異步電機(jī)才能實(shí)現(xiàn),且調(diào)速范圍窄,不易控制;改變交流頻率(f),可實(shí)現(xiàn)寬范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速,且轉(zhuǎn)速與頻率成正比 。
伺服電機(jī)servomotor
“伺服”一詞源于希臘語(yǔ)“奴隸”的意思?!八欧姍C(jī)”可以理解為絕對(duì)服從控制信號(hào)指揮的電機(jī):在控制信號(hào)發(fā)出之前,轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng);當(dāng)控制信號(hào)發(fā)出時(shí),轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)控制信號(hào)消失時(shí),轉(zhuǎn)子能即時(shí)停轉(zhuǎn)。
伺服電機(jī)是自動(dòng)控制裝置中被用作執(zhí)行元件的微特電機(jī),其功能是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)軸的角位移或角速度。
伺服電機(jī)分為交流伺服和直流伺服兩大類
交流伺服電機(jī)的基本構(gòu)造與交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(異步電機(jī))相似。 在定子上有兩個(gè)相空間位移90°電角度的勵(lì)磁繞組Wf和控制繞組WcoWf,接恒定交流電壓,利用施加到Wc上的交流電壓或相位的變化,達(dá)到控制電機(jī)運(yùn)行的目的。 交流伺服電機(jī)具有運(yùn)行穩(wěn)定、可控性好、響應(yīng)快速、靈敏度高以及機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性的非線性度指標(biāo)嚴(yán)格(要求分別小于10%~15%和小于15%~25%)等特點(diǎn)。
直流伺服電機(jī)基本構(gòu)造與一般直流電動(dòng)機(jī)相似。電機(jī)轉(zhuǎn)速n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j,式中E為電樞反電動(dòng)勢(shì),K為常數(shù),j為每極磁通,Ua、Ia為電樞電壓和電樞電流,Ra為電樞電阻,改變Ua或改變?chǔ)眨煽刂浦绷魉欧妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,但一般采用控制電樞電壓的方法,在永磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)中,勵(lì)磁繞組被永久磁鐵所取代,磁通φ恒定。直流伺服電動(dòng)機(jī)具有良好的線性調(diào)節(jié)特性及快速的時(shí)間響應(yīng)。
直流伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):速度控制精確,轉(zhuǎn)矩速度特性很硬,控制原理簡(jiǎn)單,使用方便,價(jià)格便宜。
缺點(diǎn):電刷換向,速度限制,附加阻力,產(chǎn)生磨損微粒(無(wú)塵易爆環(huán)境不宜)
交流伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):速度控制特性良好,在整個(gè)速度區(qū)內(nèi)可實(shí)現(xiàn)平滑控制,幾乎無(wú)振蕩,90%以上的高效率,發(fā)熱少,高速控制,高精確度位置控制(取決于編碼器精度),額定運(yùn)行區(qū)域內(nèi),可實(shí)現(xiàn)恒力矩,慣量低,低噪音,無(wú)電刷磨損,免維護(hù)(適用于無(wú)塵、易爆環(huán)境)
缺點(diǎn):控制較復(fù)雜,驅(qū)動(dòng)器參數(shù)需要現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整PID參數(shù)確定,需要更多的連線。
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)方便(換碳刷),產(chǎn)生電磁干擾,對(duì)使用環(huán)境有要求,通常用于對(duì)成本**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,力矩穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)平滑,控制復(fù)雜,智能化,電子換相方式靈活,可以方波或正弦波換相,電機(jī)免維護(hù),高效節(jié)能,電磁輻射小,溫升低壽命長(zhǎng),適用于各種環(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),其功率范圍大,功率可以做到很大,大慣量,**轉(zhuǎn)速低,轉(zhuǎn)速隨功率增大而勻速下降,適用于低速平穩(wěn)運(yùn)行場(chǎng)合。
伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,驅(qū)動(dòng)器控制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)自帶的編碼器將反饋信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)器,對(duì)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較,從而調(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))。
什么是伺服電機(jī)?有幾種類型?工作特點(diǎn)是什么?
答:伺服電動(dòng)機(jī)又稱執(zhí)行電動(dòng)機(jī),在自動(dòng)控制系統(tǒng)中用作執(zhí)行元件,把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。
伺服電機(jī)分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類,其主要特點(diǎn)是,當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。
交流伺服電機(jī)和無(wú)刷直流伺服電機(jī)在性能上有什么區(qū)別?
答:交流伺服電機(jī)的性能要好一些,因?yàn)榻涣魉欧钦也刂?,轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小;而無(wú)刷直流伺服是梯形波控制。但無(wú)刷直流伺服實(shí)現(xiàn)控制比較簡(jiǎn)單,便宜。
永磁交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的迅猛發(fā)展使直流伺服系統(tǒng)面臨被淘汰的危機(jī)[/p][p=30,2,left]20世紀(jì)80年代以來(lái),隨著集成電路、電力電子技術(shù)和交流可變速驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展,永磁交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)有了突出的發(fā)展,各國(guó)著名電氣廠商相繼不斷推出新的交流伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器系列產(chǎn)品。交流伺服系統(tǒng)已成為當(dāng)代高性能伺服系統(tǒng)的主要發(fā)展方向,使直流伺服系統(tǒng)面臨被淘汰的危機(jī)。
永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)同直流伺服電動(dòng)機(jī)比較,主要優(yōu)點(diǎn)有:⑴無(wú)電刷和換向器,運(yùn)行更可靠,免維護(hù)。⑵定子繞組發(fā)熱大大減少。⑶慣量小,系統(tǒng)快速響應(yīng)性好。⑷高速大力矩工作狀態(tài)好。⑸相同功率下體積小重量輕。
伺服其實(shí)就是一種自動(dòng)控制系統(tǒng),其輸出被控量始終伴隨給定值的變化而變化。對(duì)于已經(jīng)了解了伺服電纜和伺服電機(jī)的我們來(lái)說(shuō),要了解伺服電機(jī)電纜還需要了解最為關(guān)鍵的伺服及伺服系統(tǒng)這兩個(gè)重要概念。
伺服作為一種自動(dòng)控制系統(tǒng),其輸出控制量包括了是物體位置、方位以及狀態(tài)等。一般情況下,它的任務(wù)無(wú)非是根據(jù)要求,放大、變換或者調(diào)控功率,從而能夠更加靈活地實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置所輸出量的控制。伺服是希臘語(yǔ)中的其實(shí)是“奴隸”之意,這就表示,伺服機(jī)構(gòu)在創(chuàng)立之初,本來(lái)就是用于滿足人們需求的一種工具,一切都是為了使人們的工作能夠更加得心應(yīng)手。所以伺服機(jī)構(gòu)總是按控制信號(hào)所作出的要求來(lái)進(jìn)行相關(guān)動(dòng)作。一旦沒有了控制的訊號(hào),它就會(huì)選擇靜止不動(dòng),直到控制訊號(hào)再次傳達(dá)過來(lái)。后來(lái),人們根據(jù)伺服機(jī)構(gòu)的特性,又得出了“伺服系統(tǒng)”的概念。
伺服系統(tǒng)也就是隨動(dòng)系統(tǒng),是一種反饋控制系統(tǒng),用于精確地跟隨著或者是復(fù)現(xiàn)出某個(gè)過程。伺服系統(tǒng)中的被控制量,也就是系統(tǒng)的輸出量,一般專指機(jī)械位移或者加速度和位移速度,是針對(duì)這些的反饋系統(tǒng)。而它的作用在于使輸出的轉(zhuǎn)角或機(jī)械位移能夠有效而準(zhǔn)確地跟蹤輸入的轉(zhuǎn)角或機(jī)械位移。伺服系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)組成上,跟其他形式的一些反饋控制系統(tǒng)相比,并沒有什么根本上的區(qū)別。另外,伺服系統(tǒng)的作用也十分明確,主要是用來(lái)以小功率信號(hào)來(lái)控制大功率的負(fù)載、在無(wú)機(jī)械連接時(shí)由輸入軸來(lái)控制遠(yuǎn)處的輸出軸,以及使得輸出的機(jī)械位移能夠精確地對(duì)電信號(hào)進(jìn)行跟蹤,例如指示儀表就是這樣。
直流伺服電動(dòng)機(jī)具有良好的啟動(dòng)、制動(dòng)和調(diào)速特性,可以方便地在較寬的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)平滑無(wú)級(jí)調(diào)速,故其常用在對(duì)伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能要求較高的設(shè)備中。直流伺服電動(dòng)機(jī)根據(jù)磁場(chǎng)勵(lì)磁的方式不同,可以分為它勵(lì)式、永磁式、并勵(lì)式、串勵(lì)式、復(fù)勵(lì)式五種;按結(jié)構(gòu)來(lái)分,可以分為電樞式、無(wú)槽電樞式、印刷電樞式、空心杯電樞式等;按轉(zhuǎn)速的高低可分為兩大類,高速直流伺服電動(dòng)機(jī)和低速大扭矩寬調(diào)速電動(dòng)機(jī)。
1.高速直流伺服電動(dòng)機(jī)
高速直流伺服電動(dòng)機(jī)又可分為普通直流伺服電動(dòng)機(jī)和高性能直流伺服電動(dòng)機(jī)。普通高速它勵(lì)式直流伺服電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用歷史最長(zhǎng),但是,這種電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩-慣量比很小,不能適應(yīng)現(xiàn)代伺服控制技術(shù)發(fā)展的要求。
2.低速大扭矩寬調(diào)速電動(dòng)機(jī)
低速大扭矩寬調(diào)速電動(dòng)機(jī)又稱為直流力矩電機(jī),由于它的轉(zhuǎn)子直徑較大,線圈繞組多,所以力矩大,轉(zhuǎn)矩—慣量比高,熱容量高,能長(zhǎng)時(shí)間過載,不需要中間傳動(dòng)裝置就可以直聯(lián)絲杠工作;并且,由于沒有勵(lì)磁回路的損耗,它的外形尺寸比其它直流伺服電機(jī)小。另外,低速大扭矩寬調(diào)速電動(dòng)機(jī)還有一個(gè)重要的特點(diǎn):低速特性好,能夠在較低的速度下平穩(wěn)運(yùn)行,最低速可以達(dá)到1r/min,甚至達(dá)到***。