详解伺服电机详解
伺服电机工作原理
伺服电机工作原理伺服电机是一种能够根据控制信号来精确控制位置、速度和加速度的电机。
它主要由电机本体、编码器、控制器和电源组成。
下面将详细介绍伺服电机的工作原理。
1. 电机本体:伺服电机通常采用直流电机或步进电机。
直流电机由电枢和永磁体组成,通过电枢中的电流和永磁体之间的相互作用产生转矩。
步进电机通过施加脉冲信号来控制转子的位置。
2. 编码器:编码器是伺服电机的反馈装置,用于测量电机的位置和速度。
它通常由光电传感器和编码盘组成。
编码盘上有许多等距离的刻线,当电机旋转时,光电传感器会感应到刻线的变化,并将这些变化转换成电信号。
3. 控制器:伺服电机的控制器是控制电机运动的核心部件。
它接收来自编码器的反馈信号,并根据设定的目标位置或速度,计算出电机应该施加的控制信号。
控制器可以采用PID控制算法或其他高级控制算法来实现精确的位置和速度控制。
4. 电源:伺服电机需要稳定的电源来提供工作所需的电能。
通常使用直流电源,电压大小根据电机的要求而定。
伺服电机的工作原理如下:1. 控制器接收到来自外部的控制信号,例如目标位置或目标速度。
2. 控制器根据当前位置和目标位置之间的差异,计算出电机应该施加的控制信号。
3. 控制器将控制信号发送给电机,电机根据信号的大小和方向来调整电流和转矩。
4. 电机开始运动,并通过编码器不断测量自身的位置和速度。
5. 编码器将测量结果反馈给控制器,控制器根据反馈信号进行修正,使电机逐渐接近目标位置或目标速度。
6. 当电机达到目标位置或目标速度时,控制器停止发送控制信号,电机停止运动。
伺服电机的工作原理可以简单概括为控制器接收控制信号,计算出控制信号,发送给电机,电机运动并通过编码器反馈位置和速度信息,控制器根据反馈信息进行修正,实现精确的位置和速度控制。
伺服电机广泛应用于各种需要精确控制位置和速度的领域,例如工业自动化、机器人、印刷设备、医疗器械等。
它的高精度和可靠性使得伺服电机成为现代自动化系统中不可或缺的一部分。
伺服电机知识点总结
伺服电机知识点总结一、伺服电机的概念和原理1. 伺服电机是一种能够通过电子控制系统精确控制旋转角度、转速和位置的电动机,其主要用于需要精确控制位置和速度的机械设备中。
伺服电机的工作原理是通过控制电流和电压来实现精确的位置和速度调节。
2. 伺服电机的原理是基于反馈系统,通过测量输出轴的位置或速度,并将测量结果与期望值进行比较,然后通过调整控制信号来实现调节。
3. 伺服电机通常由电机、编码器、控制器和驱动器四个部分组成。
其中电机负责提供动力,编码器用于测量位置或速度,控制器用于接收输入信号并计算控制信号,而驱动器则用于将控制信号转换为适合电机的电流和电压。
二、伺服电机的特点和优势1. 精确控制:伺服电机能够实现非常精确的位置、速度和转角控制,通常能够达到几千分之一甚至更高的精度。
2. 高性能:伺服电机具有良好的动态特性和响应速度,能够快速进行调节并适应各种工况。
3. 可靠性:伺服电机能够稳定工作在各种环境条件下,并具有较高的寿命和可靠性。
4. 灵活性:伺服电机能够根据不同的应用需求进行灵活的调节和控制,适用范围广。
5. 低能耗:伺服电机能够在工作时根据需要调整功率和能耗,相比传统的电动机能够实现更高的节能效果。
6. 自动化控制:伺服电机可以与各种自动化控制系统集成,实现全面的智能化控制。
三、伺服电机的应用领域1. 机床设备:伺服电机广泛应用于数控机床、加工中心、车床等机械设备中,能够实现精确的切削和加工控制。
2. 包装设备:伺服电机能够在包装机、封口机、打码机等设备中实现高速精准的控制,提高了包装生产效率和质量。
3. 机械手臂:伺服电机可以用于各种类型的机械手臂中,能够实现精确的位置和角度控制,满足不同工厂的自动化生产需求。
4. 自动化设备:伺服电机可以应用于各种自动化生产线,包括装配线、输送线、搬运机等设备中,实现高效的自动化生产。
5. 医疗设备:伺服电机广泛应用于医疗器械、手术机器人等设备中,能够实现高精度的操作和控制。
伺服电机结构图解说明
伺服电机结构图解说明1. 介绍在现代工业生产中,伺服电机被广泛应用于各种自动化设备中,如机床、机器人、数控设备等。
本文将对伺服电机的结构进行详细的图解说明,帮助读者更好地理解伺服电机的工作原理和内部结构。
2. 主要组成部分1. 电机本体部分伺服电机的主要部分包括定子和转子。
定子由铁氧体和线圈组成,线圈通过通电产生磁场。
转子通过与定子磁场相互作用而产生转矩,驱动机械运动。
2. 传感器部分伺服电机通常配备编码器或霍尔传感器,用于监测电机的转速和位置。
传感器将实时监测的数据反馈给控制器,实现对电机运动的精准控制。
3. 控制器部分控制器是伺服系统的大脑,接收来自传感器的反馈信号,并根据设定的控制算法调节电机的转速和位置,使电机运动达到预期的效果。
同时,控制器还负责保护电机免受过载或过热的损坏。
3. 结构图解说明1. 电机本体结构图电机本体由定子和转子组成,定子是电机的静止部分,转子是电机的旋转部分。
定子内部绕有线圈,线圈的电流产生磁场与转子相互作用,驱动转子旋转。
电机本体结构图电机本体结构图2. 传感器结构图传感器通常安装在电机轴端,用于监测电机的位置和速度。
编码器通过测量旋转角度来确定电机的位置,霍尔传感器则通过检测磁场变化来反馈电机的转速。
传感器结构图传感器结构图3. 控制器结构图控制器接收传感器反馈信号,经过处理后输出控制信号给电机,调节电机的运动状态。
控制器一般包括电路板、处理器、接口等组件。
控制器结构图控制器结构图4. 总结通过本文的图解说明,我们深入了解了伺服电机的结构及各部分的功能。
伺服电机的高精度、高效率使其在自动化领域有着广泛的应用,希望读者能从本文中对伺服电机有更深入的了解,为相关领域的工作提供帮助。
伺服电机结构及其工作原理
伺服电机结构及其工作原理伺服电机是一种能够精确控制转速和位置的电动机。
它主要由电机本体、编码器、控制器和驱动器组成。
在本文中,我们将详细介绍伺服电机的结构和工作原理。
一、伺服电机的结构1. 电机本体:伺服电机的核心部分是电机本体,它通常采用直流电机或交流电机。
直流电机具有简单的结构和良好的调速性能,而交流电机则具有较高的功率密度和较低的成本。
2. 编码器:编码器是伺服电机中的重要组成部分,用于测量电机转子的位置和速度。
它可以分为绝对编码器和增量编码器两种类型。
绝对编码器可以直接获取电机转子的绝对位置,而增量编码器则只能获取相对位置。
3. 控制器:控制器是伺服电机的大脑,负责接收来自外部的控制信号,并根据编码器的反馈信息调整电机的转速和位置。
控制器通常采用PID控制算法,通过比较设定值和反馈值来调整电机的输出。
4. 驱动器:驱动器是将控制信号转换为电机驱动信号的关键部件。
它根据控制器的输出信号,控制电机的电流和电压,从而实现对电机的精确控制。
二、伺服电机的工作原理伺服电机的工作原理可以分为三个步骤:反馈信号获取、误差计算和控制信号输出。
1. 反馈信号获取:伺服电机通过编码器获取电机转子的位置和速度信息。
编码器将转子位置转换为电信号,并发送给控制器。
控制器根据编码器的反馈信号,了解电机当前的位置和速度。
2. 误差计算:控制器将设定值与编码器反馈值进行比较,计算出误差值。
设定值是用户设定的电机目标位置或速度,而编码器反馈值是电机当前的实际位置或速度。
误差值表示电机当前的偏差程度。
3. 控制信号输出:控制器根据误差值计算出控制信号,并发送给驱动器。
驱动器根据控制信号调整电机的电流和电压,从而控制电机的转速和位置。
控制信号通常采用脉冲宽度调制(PWM)技术,通过调整脉冲的宽度和频率来调节电机的输出。
通过不断地获取反馈信号、计算误差和输出控制信号,伺服电机可以实现精确的转速和位置控制。
它广泛应用于工业自动化、机器人、数控机床等领域。
伺服电机概述
伺服电机概述2.1.1 伺服电机的用途与分类伺服电机(又称为执行电机)是一种应用于运动控制系统中的控制电机,它的输出参数,如位置、速度、加速度或转矩是可控的。
伺服电机在自动控制系统中作为执行元件,把输入的电压信号变换成转轴的角位移或角速度输出。
输入的电压信号又称为控制信号或控制电压,改变控制电压可以变更伺服电机的转速及转向。
伺服电机按其使用的电源性质不同,可分为直流伺服电机的交流伺服电机两大类。
交流伺服电机按结构和工作原理的不同,可分为交流异步伺服电机和交流同步伺服电机。
交流异步伺服电机又分为两相交流异步伺服电机和三相交流异步伺服电机,其中两相交流异步伺服电机又分为笼型转子两相伺服电机和空心杯形转子两相伺服电机等。
同步伺服电机又分为永磁式同步电机、磁阻式同步电机和磁滞式同步电机等。
直流伺服电机有传统型和低惯量型两大类。
直流伺服电机按励磁方式可分为永磁式和电磁式两种。
传统式直流伺服电机的结构形式和普通直流电机基本相同,传统式直流伺服电机按励磁方式可分为永磁式和电磁式两种。
常用的低惯量直流伺服电机有以下几种。
①盘形电枢直流伺服电机。
②空心杯形电枢永磁式直流伺服电机。
③无槽电枢直流伺服电机。
随着电子技术的飞速发展,又出现了采用电子器件换向的新型直流伺服电机。
此外,为了适应高精度低速伺服系统的需要,又出现了直流力矩电机。
在某些领域(例如数控机床),已经开始用直线伺服电机。
伺服电机正在向着大容量和微型化方向发展。
伺服电机的种类很多,本章介绍几种常用伺服电机的基本结构、工作原理、控制方式、静态特性和动态特性等。
2.1.2 自动控制系统对伺服电机的基本要求伺服电机的种类虽多,用途也很广泛,但自动控制系统对它们的基本要求可归结为以下几点。
①宽广的调速范围,即要求伺服电机的转速随着控制电压的改变能在宽广的范围内连续调节。
②机械特性和调节特性均为线性。
伺服电机的机械特性是指控制电压一定时,转速随转矩的变化关系;调节特性是指电机转矩一定时,转速随控制电压的变化关系。
伺服电机 基础知识
伺服电机基础知识
伺服电机是一种能够将输入的脉冲信号转换为相应的角位移或线性位移的装置,具有快速响应、精确控制和稳定性高等特点。
以下是伺服电机的基础知识:
1. 工作原理:伺服电机内部通常包括一个电机(如直流或交流电机)和一个编码器。
当输入一个脉冲信号时,电机会产生一定的角位移或线性位移,同时编码器会反馈电机的实际位置。
驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整电机转动的角度或距离,以达到精确控制的目的。
2. 分类:伺服电机主要分为直流伺服电机和交流伺服电机两大类。
此外,根据有无刷之分,直流伺服电机又可以分为有刷伺服电机和无刷伺服电机。
3. 特点:
精确控制:伺服电机能够精确地跟踪和定位目标值,实现高精度的位置和速度控制。
快速响应:伺服电机具有快速的动态响应,能够在短时间内达到设定速度并快速停止。
稳定性高:伺服电机具有较高的稳定性,能够连续工作而不会出现较大的误差。
噪声低:交流伺服电机通常采用无刷设计,运行时噪声较低。
维护方便:伺服电机的结构和维护都比较简单,便于使用和维护。
4. 应用领域:伺服电机广泛应用于各种需要精确控制和快速响应的场合,如数控机床、包装机械、纺织机械、机器人等领域。
5. 选型原则:在选择伺服电机时,需要考虑电机的规格、尺寸、转速、负载等参数,以及实际应用场景和工作环境等因素。
6. 日常维护:为了保持伺服电机的良好性能和使用寿命,需要定期进行清洁和维护,如检查电机表面是否有灰尘、油污等,检查电机的接线是否牢固等。
以上是关于伺服电机的基础知识,如需了解更多信息,建议咨询专业人士。
伺服电机的工作原理
伺服电机的工作原理伺服电机是一种能够精确控制位置、速度和加速度的电机。
它广泛应用于机器人、自动化设备、CNC机床、航空航天等领域。
伺服电机的工作原理是通过电子控制系统对电机进行精确控制,使其能够按照预定的运动要求进行工作。
伺服电机通常由电机本体、编码器、电调器和控制器等组成。
下面将详细介绍伺服电机的工作原理及其各个组成部分的功能。
1. 电机本体:伺服电机的本体通常是一种直流电机或交流电机。
它的主要功能是将电能转化为机械能,提供动力驱动系统的运动。
2. 编码器:编码器是伺服电机的重要组成部分,用于测量电机转动的角度和速度。
它能够将转动角度转化为电信号,反馈给控制器,以便实时掌握电机的运动状态。
3. 电调器:电调器是伺服电机的控制器之一,负责接收控制信号并将其转化为适合电机驱动的信号。
它通过控制电流、电压和频率等参数,调节电机的转速和转矩,从而实现对电机的精确控制。
4. 控制器:控制器是伺服电机的核心部分,负责接收来自上位机或用户的指令,根据编码器的反馈信号和控制算法,生成控制信号,通过电调器控制电机的运动。
控制器通常采用PID控制算法,根据设定的目标位置和速度,不断调整电机的转矩和速度,使电机能够精确地达到预定的位置和速度要求。
伺服电机的工作原理可以简单概括为:控制器接收到来自上位机或用户的指令,根据设定的目标位置和速度要求,通过控制算法计算出控制信号,经过电调器的处理后,驱动电机旋转。
同时,编码器实时测量电机的转动角度和速度,并将反馈信号发送给控制器。
控制器根据编码器的反馈信号与设定值进行比较,不断调整控制信号,使电机能够精确地达到目标位置和速度。
伺服电机的工作原理基于闭环控制系统,具有高精度、高可靠性和高稳定性的特点。
它能够实现精确的位置控制和速度控制,适用于对运动精度要求较高的应用场景。
伺服电机的应用范围广泛,不仅可以用于工业自动化领域,还可以用于医疗设备、机器人、航空航天等领域。
总结起来,伺服电机是一种能够精确控制位置、速度和加速度的电机。
伺服电机内部结构及其工作原理分解
伺服电机内部结构及其工作原理分解伺服电机是一种特殊的电机,其具有闭环控制系统,可以实现精准的位置、转速和力矩控制。
其内部结构由电机本体、编码器、控制器等组成,下面对伺服电机的内部结构和工作原理进行详细分解。
1.电机本体:伺服电机本体主要由转子和定子组成。
转子是可以旋转的部分,由一根铁芯(也叫转轴)和固定在铁芯上的绕组(也叫转子绕组)构成。
定子是不动的部分,由一根铁芯(也叫定轴)和固定在铁芯上的绕组(也叫定子绕组)构成。
电机本体是伺服电机的核心部分,它通过控制绕组的电流,可以产生力矩和转速。
2.编码器:编码器是伺服电机的重要辅助装置,用于测量和反馈电机的转动位置和速度。
编码器通常由光电开关和码盘组成。
光电开关通过感光器件检测光的变化,将旋转的编码盘上的刻度转换为电信号,从而反馈给控制器。
控制器可以根据编码器的信号实时调整电机的转动位置和速度,实现闭环控制。
3.控制器:控制器是伺服电机系统的核心部分,主要由驱动器、信号处理器和控制算法组成。
驱动器负责控制伺服电机的电流,将控制器的指令转化为驱动电机的信号。
信号处理器负责接收并处理来自编码器的反馈信号,计算电机当前的位置和速度,并与控制算法进行比较,生成控制信号。
控制算法根据设定值和反馈值之间的差异,调整控制信号以实现精确的控制。
伺服电机的工作原理如下:1.控制器接收到控制信号后,先经过信号处理器进行计算和处理,得到电机的当前位置和速度。
2.控制器将控制信号转化为驱动电机的电流信号,通过驱动器输出到电机绕组,产生电磁力矩。
3.电磁力矩作用下,电机开始转动。
同时,编码器感测电机的转动位置和速度,并将这些信息反馈给控制器。
4.控制器根据设定值和反馈值之间的差异,通过调整驱动电流信号的大小和方向,来控制电机的速度和位置。
5.控制器不断地接收编码器的反馈信号,并进行比较和调整,以实现伺服电机的闭环控制,使得电机的转动位置和速度精确控制在设定值范围内。
总之,伺服电机通过控制器对电机绕组的电流进行调整,结合编码器的反馈信号,可以实现精确的位置、转速和力矩控制。
伺服电机工作原理
伺服电机工作原理伺服电机是一种用于控制精确运动的电机,它具有高精度、高响应速度和高可靠性等特点。
伺服电机常用于机器人、CNC机床、自动化设备等领域,广泛应用于工业生产和科学研究中。
一、伺服电机的基本构成伺服电机主要由电机本体、编码器、控制器和电源四个部分组成。
1. 电机本体:伺服电机通常采用直流电机或交流电机,具有高转矩、高功率和高转速等特点。
电机本体是伺服电机的动力源,通过电流控制和电压控制等方式来控制电机的转动。
2. 编码器:编码器是伺服电机的反馈装置,用于测量电机的转动角度和速度。
编码器通常由光电传感器和编码盘组成,当电机转动时,编码盘会随之转动,光电传感器会将转动的角度和速度信息转换为电信号反馈给控制器。
3. 控制器:控制器是伺服电机的核心部件,主要负责接收编码器反馈信号,计算出电机的位置和速度误差,并根据预设的控制算法来生成控制信号,控制电机的转动。
控制器通常由微处理器、运算器和驱动器等组成,具有高速计算和精确控制的能力。
4. 电源:电源为伺服电机提供工作所需的电能,通常采用直流电源或交流电源。
电源的稳定性和功率输出能力对伺服电机的性能和运行稳定性有重要影响。
二、伺服电机的工作原理伺服电机通过控制器对电机的电流进行精确控制,以实现精准的位置和速度控制。
其工作原理可以分为位置控制和速度控制两个方面。
1. 位置控制:伺服电机的位置控制是通过控制器对电机的位置误差进行反馈控制来实现的。
控制器通过接收编码器反馈的位置信息和预设的目标位置,计算出位置误差,并根据控制算法生成控制信号,控制电机的转动。
当电机接近目标位置时,控制器会减小控制信号的大小,使电机停止在目标位置上。
2. 速度控制:伺服电机的速度控制是通过控制器对电机的速度误差进行反馈控制来实现的。
控制器通过接收编码器反馈的速度信息和预设的目标速度,计算出速度误差,并根据控制算法生成控制信号,控制电机的转动。
当电机的速度接近目标速度时,控制器会减小控制信号的大小,使电机稳定在目标速度上。
伺服电机概述
伺服电机(Servo Motor)伺服电机定义转速和转矩受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中做执行元件的一种补助马达间接变速装置。
特点:控制信号消失,立即停止转动。
伺服电机分类直流伺服电机交流伺服电机直流伺服电机结构和工作原理伺服电机接收到一个脉冲,就会旋转相应的角度;伺服电机本身具备发出脉冲的功能,每旋转一定的角度,都会发出对应数量的脉冲。
通过对比发出和接受的脉冲可以实时控制监控调整伺服电机的转动。
这样,形成了闭环,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位。
交流伺服电机结构和工作原理内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。
伺服电机产品高性能的电伺服系统大多采用永磁同步交流伺服电动机,控制驱动器多采用快速、准确定位的全数字位置伺服系统。
典型生产厂家如德国西门子、美国科尔摩根和日本松下及安川等公司。
交流伺服系统的加速性能较好,从静止加速到其额定转速需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。
伺服电机选型计算方法1、确认转速和编码器分辨率。
2、计算电机轴上负载力矩的折算和加减速力矩。
3、计算负载惯量,惯量的匹配。
4、再生电阻的计算和选择。
5、电缆选择。
伺服电机安装使用1、确保在安装和运转时加到伺服电机轴上的径向和轴向负载控制在每种型号的规定值以内。
2、在安装一个刚性联轴器时要格外小心,特别是过度的弯曲负载可能导致轴端和轴承的损坏或磨损。
最好用柔性联轴器,以便使径向负载低于允许值。
3、在安装/拆卸耦合部件到伺服电机轴端时,不要用锤子直接敲打。
4、竭力使轴端对齐到最佳状态(对不好可能导致振动或轴承损坏)。
伺服电机惯量匹配在伺服系统选型和调配过程中,要计算机械系统换算到伺服电机轴的转动惯量,选择合适的型号,调试时设置合适的惯量比参数。
伺服电机内部结构及其工作原理
伺服电机内部结构及其工作原理伺服电机是一种常见的电动机,广泛应用于工业自动化、机械设备和机器人等领域。
本文将详细介绍伺服电机的内部结构和工作原理。
一、伺服电机的内部结构伺服电机的内部结构主要包括电机本体、编码器、控制器和功率放大器等组成部分。
1. 电机本体:伺服电机的电机本体通常由定子和转子组成。
定子是由线圈和铁芯构成,线圈通过电流激励产生磁场。
转子则是由永磁体或电磁体组成,通过磁场与定子的磁场相互作用,实现转动。
2. 编码器:编码器是用来测量电机转动角度和速度的装置。
常见的编码器有光电编码器和磁编码器两种。
光电编码器通过光电原理来检测转子的位置和运动状态,磁编码器则是利用磁场感应原理来实现转子位置的检测。
3. 控制器:控制器是伺服电机的核心部件,负责接收来自外部的控制信号,并根据信号调整电机的转动。
控制器通常包括一个微处理器和相关的电路,能够实时监测电机的状态,并根据设定的目标位置和速度来控制电机的转动。
4. 功率放大器:功率放大器是用来放大控制信号,并将其转化为足够的电流和电压来驱动电机的装置。
功率放大器通常由晶体管、场效应管或功率模块等元件组成,能够提供足够的功率给电机,以实现精确的转动控制。
二、伺服电机的工作原理伺服电机的工作原理基于反馈控制系统,通过不断检测电机的状态和位置,将实际的位置与目标位置进行比较,并根据差距进行调整,以实现精确的位置和速度控制。
1. 位置反馈:伺服电机通过编码器等装置实时测量转子的位置,并将其反馈给控制器。
控制器根据反馈信号与设定的目标位置进行比较,计算出误差值。
2. 控制算法:控制器根据误差值和预设的控制算法,计算出相应的控制信号。
常见的控制算法包括比例控制、积分控制和微分控制等。
比例控制根据误差值的大小来调整电机的输出功率;积分控制根据误差值的积分来调整电机的速度;微分控制则根据误差值的变化率来调整电机的加速度。
3. 功率驱动:控制器将计算得到的控制信号发送给功率放大器,功率放大器将信号转化为足够的电流和电压,驱动电机转动。
伺服电机基本知识
伺服电机中文名称:伺服电机英文名称:servo motor 定义:转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压所属学科:航空科技(一级学科) ;航空机电系统(二级学科)伺服电机在伺服系统中控制机械元件运转的发动机.是一种补助马达间接变速装置。
伺服电机,可使控制速度,位置精度非常准确。
将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象一:伺服电机工作原理1.伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm。
直流伺服电机分为有刷和无刷电机。
有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护方便(换碳刷),产生电磁干扰,对环境有要求。
因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。
无刷电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定。
控制复杂,容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。
电机免维护,效率很高,运行温度低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。
2.交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,目前运动控制中一般都用同步电机,它的功率范围大,可以做到很大的功率。
大惯量,最高转动速度低,且随着功率增大而快速降低。
因而适合做低速平稳运行的应用。
3.伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。
伺服电机相关知识点总结
伺服电机相关知识点总结一、工作原理1. 构成要素伺服电机主要由电机本体、编码器、控制器和电源组成。
其中电机本体是用来提供驱动力的核心部件,编码器用来测量电机转动的位置和速度,控制器通过对编码器反馈信号的处理和输入信号进行比较计算,控制电机输出所需的位置、速度和力,电源则为整个系统提供电能。
2. 工作原理伺服电机主要通过控制器对电机的输出信号进行监控和调节,使其按照要求的位置、速度和力进行运动。
当接收到输入信号后,控制器会根据编码器反馈的实际状态和输入信号进行计算,然后输出相应的控制信号给电机,以调整电机的转速和转动位置,从而达到控制所需的运动状态。
二、特点1. 高精度伺服电机具有高精度的运动控制能力,可以实现高速运动和高精度的定位。
这使得它在需要精准位置控制的场合下具有重要应用价值,比如数控机床、印刷设备等领域。
2. 高可靠性伺服电机采用闭环控制系统,具有良好的抗干扰能力和自动调节能力,可对系统的参数进行在线调整,能够保证系统在不同负载、速度和环境条件下都能稳定、可靠地工作。
3. 高响应速度伺服电机的响应速度很快,能够在微秒级的时间内对输入信号作出快速准确的反应,因此它适用于需要高速反应的控制系统,比如自动装配线、机器人等。
4. 高功率密度伺服电机的功率密度较高,具有较小的体积和重量,因此适用于限定空间内的应用场合。
5. 多种控制模式伺服电机支持位置控制、速度控制和力控制等多种控制模式,能够满足不同应用场合的需求。
三、应用领域1. 机器人伺服电机在工业机器人、服务机器人和特种机器人等各种类型的机器人中得到广泛应用,用于实现机器人的各种运动功能,如运动控制、夹持操作、轨迹规划等。
2. 自动化装配线伺服电机在汽车工业、电子工业、食品包装等领域的自动化装配线上得到广泛应用,用于控制输送带、机械手、夹具等设备的运动。
3. 数控机床伺服电机在数控机床的主轴、进给系统和切削运动等方面得到广泛应用,能够实现高速、高精度的工件加工。
伺服电机结构和工作原理
(2)相位控制 保持控制电压旳幅值不变,仅变化控制电压与 励磁电压间旳相位差。
(3)幅-相控制 同步变化控制电压旳幅值和相位。
二、直流伺服电动机
1.基本构造
老式旳直流伺服电动机动实质是容量较小旳 一般直流电动机,有他励式和永磁式两种,其构 造与一般直流电动机旳构造基本相同。
三、交直流伺服电动机旳区别
直流伺服电动机旳缺陷: ① 电刷和换向器易磨损,换向时产生火花,限制转速 ② 构造复杂,制造困难,成本高 交流伺服电动机旳优点: ① 构造简朴,成本低廉,转子惯量较直流电机小 ② 交流电动机旳容量不小于直流电动机
伺服系统旳性能要求
一、基本要求
1、位移精度高 位移精度:指指令脉冲要求机床工作台旳位移量和该指令脉
1、构造(永磁同步电机) 主要由:定子1、转子5和检测元件8等几部分构成。
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2.工作原理
交流伺服电动机在没有控制电压时,气隙中 只有励磁绕组产生旳脉动磁场,转子上没有开启 转矩而静止不动。当有控制电压且控制绕组电流 和励磁绕组电流不同相时,则在气隙中产生一种 旋转磁场并产生电磁转矩,使转子沿旋转磁场旳 方向旋转。但是对伺服电动机要求不但是在控制 电压作用下就能开启,且电压消失后电动机应能 立即停转。假如伺服电动机控制电压消失后像一 般单相异步电动机那样继续转动,则出现失控现 象,我们把这种因失控而自行旋转旳现象称为自 转。
为消除交流伺服电动机旳自转
现象,必须加大转子电阻r2,这是 因为当控制电压消失后,伺服电动
机处于单相运营状态,若转子电阻
很大,使临界转差率sm>1,这时正 负序旋转磁场与转子作用所产生旳
伺服电机工作原理
伺服电机工作原理伺服电机是一种能够精确控制转速和位置的电机,广泛应用于工业自动化、机器人、CNC机床等领域。
它通过接收控制信号,实现对转速和位置的精确控制。
本文将详细介绍伺服电机的工作原理。
一、伺服电机的组成伺服电机主要由电机本体、编码器、控制器和驱动器四个部分组成。
1. 电机本体:伺服电机采用直流电机或交流电机作为电机本体,根据不同的应用需求选择合适的电机类型。
2. 编码器:编码器用于实时监测电机的转速和位置,并将这些信息反馈给控制器。
常见的编码器有光电编码器和磁编码器两种类型。
3. 控制器:控制器是伺服电机的核心部件,它接收来自上位机或其他控制系统的指令信号,并通过对电机的驱动器发送控制信号来实现对电机的转速和位置的精确控制。
4. 驱动器:驱动器负责将控制器发送的控制信号转换为电机所需的电流和电压信号,驱动电机正常运行。
二、伺服电机的工作原理伺服电机的工作原理可以分为三个主要的步骤:反馈信号获取、误差计算和控制信号输出。
1. 反馈信号获取:伺服电机通过编码器获取电机的转速和位置信息。
编码器将电机的转动角度转换为数字信号,并通过反馈回路将这些信息传输给控制器。
2. 误差计算:控制器接收到编码器传输的转速和位置信息后,将其与预设的目标值进行比较,计算出误差。
误差是实际转速或位置与目标转速或位置之间的差异。
3. 控制信号输出:控制器根据误差计算的结果,通过控制算法生成相应的控制信号。
这些控制信号经过驱动器的处理后,转化为电机所需的电流和电压信号,驱动电机正常运行。
伺服电机的控制信号可以分为两种类型:位置控制和速度控制。
在位置控制模式下,控制器通过调整驱动器输出的电流和电压信号,使电机转动到预设的目标位置。
在速度控制模式下,控制器调整驱动器输出的电流和电压信号,使电机达到预设的目标转速。
三、伺服电机的优势伺服电机相比于普通电机具有以下几个优势:1. 高精度:伺服电机通过编码器的反馈信号可以实现对转速和位置的精确控制,能够满足高精度的运动需求。
伺服电机的工作原理和结构
伺服电机的工作原理和结构伺服电机是一种精密控制的电机,通过对其工作原理和结构的深入了解,我们可以更好地应用和维护这种电机。
下面将分别介绍伺服电机的工作原理和结构。
一、工作原理伺服电机的工作原理可以简单地概括为将输入信号转换为机械运动的控制器。
当控制器接收到输入信号后,会根据信号的大小和方向来控制电机的转速和位置,从而实现精确的位置控制。
这种闭环控制系统使得伺服电机具有高精度、高速度和高可靠性的特点。
具体来说,伺服电机的工作原理是通过控制系统中的编码器反馈信号来实现闭环控制的。
编码器会不断监测电机的运动状态,并将反馈信号发送回控制器,从而使控制器可以实时调整电机的转速和位置。
这种反馈机制可以有效地减小误差,提高系统的稳定性和精度。
二、结构伺服电机的结构主要包括电机本体、编码器、控制器和驱动器。
电机本体是伺服电机的核心部件,负责将电能转换为机械能。
编码器是用来监测电机运动状态并发送反馈信号的器件,通常采用光电编码器或磁编码器。
控制器是控制整个伺服系统的大脑,负责接收输入信号、处理编码器反馈信号并输出控制信号。
驱动器则是将控制信号转换为电流驱动电机转动的装置。
除了以上主要部件外,伺服电机还包括了传感器、减速器、联轴器等辅助部件。
传感器用来监测环境参数或检测电机状态,以便系统对其进行相应调整。
减速器用来降低电机的转速并提高扭矩,从而使电机可以更好地适应各种工作场景。
联轴器则用来连接电机与负载,传递电机的转动力。
综上所述,伺服电机是一种精密控制的驱动器,通过控制器、编码器和驱动器等部件的协同作用,实现对电机位置和速度的精确控制。
对伺服电机的深入了解可以帮助我们更好地应用和维护这种高性能的电机。
希望以上内容对您有所帮助。
伺服电机结构及工作原理
伺服电机结构及工作原理伺服电机是一种将电能转换为机械能的电动机,它通过控制电机运转的位置、速度和力矩,实现对机器设备的精密控制。
伺服电机一般由电机本体、编码器、控制器和驱动器组成,下面将详细介绍伺服电机的结构和工作原理。
一、伺服电机的结构伺服电机的结构一般包括电机本体、编码器、控制器和驱动器。
1.电机本体:伺服电机的核心部分是电机本体,它是将电能转换为机械能的关键组件。
根据不同的使用要求,伺服电机的电机本体可能是直流电机、交流电机或步进电机,其中最常用的是直流伺服电机和交流伺服电机。
2.编码器:编码器是伺服电机的反馈装置,用于实时感知电机转动的位置信息。
它可以将电机的转动角度或位置转换为电信号输出给控制器,以实时监测电机的运动状态。
3.控制器:控制器是伺服电机的核心控制部件,负责接收来自编码器的反馈信号,并根据设定的控制算法计算出电机的控制信号。
控制器通常由一个微处理器和相关的电路组成,可以实现复杂的控制算法,并且具备良好的实时性和稳定性。
4.驱动器:驱动器是控制器和电机之间的桥梁,将控制器输出的信号转换为适合电机驱动的电流或电压。
驱动器通常由功率放大电路和保护电路组成,能够根据控制信号的变化来控制电机的运转速度和力矩。
二、伺服电机的工作原理伺服电机的工作原理是通过控制器对电机的控制信号进行调整,实现电机的精确控制。
1.位置控制:伺服电机常用的控制方式之一是位置控制。
在位置控制中,控制器接收编码器的位置反馈信号,并根据设定的目标位置和控制算法计算出电机的控制信号。
驱动器将这个信号转换为适合电机驱动的电流或电压,使电机按设定的位置和速度进行运转。
2.速度控制:伺服电机的另一种常用控制方式是速度控制。
在速度控制中,控制器接收编码器的速度反馈信号,并根据设定的目标速度和控制算法计算出电机的控制信号。
驱动器根据这个信号调整电机的输入电压或电流,使电机保持稳定的运行速度。
3.力矩控制:伺服电机还可以通过力矩控制实现对机械设备的精密控制。
伺服电机详解
损耗和效率:
出力
电机効率[%]=
⋅ 100=
出力
⋅ 100
入力
出力 + 損失
4
电动机的种类
按原理可分为3大类
直流电机(DCM) 1830年巻線界磁、1930永久磁石界磁
异步电机(IM) 1885年三相機
同步电机(SM) 1870巻線励磁、1930磁钢励磁, 转子结构:表贴磁钢式(SPM),内置磁钢式(IPM)
35
无控制时的直流电机特性
直流电机框图
Ua(s) +
-
1 La s + Ra
Ia(s)
Td(s)
Tem(s)
Kt
+-
1 Js + B
Ω(s)
Ke
转速的传递
稳态特性
Ω(s) = 1 Ke
Ra
1 J
s
+
U 1
a
(s)
−
Ra KeKt
Ra
1 J
s
+
1
Td
KeKt
KeKt
ω
=
Ua Ke
−
Ra KeKt
Td
v
(s)
−
K
f
Ra Kv
Kt
1
Ra J
Td s +1
KtKvK f
KtKvK f
定常特性
转 矩
无控制
ω
=
Uv Kf
−
Ra Kf KvKt
Td
比例控制 回転速度
負荷トルクがあると、指令値に対し回転速度に定常誤差が残るが、負荷トル
クの影響度を比例ゲインKvを大きくすることによって抑えることができる。
伺服电机结构及其工作原理
伺服电机结构及其工作原理1. 伺服电机的结构伺服电机是一种能够根据控制信号来精确控制转速和位置的电动机。
它由电机本体、编码器、控制器和电源组成。
1.1 电机本体伺服电机的电机本体通常由定子、转子和永磁体组成。
定子是固定在电机外壳上的部分,其中包含线圈,线圈通过电流产生磁场。
转子是安装在定子内部的部分,它会根据磁场的变化而转动。
永磁体则用于提供磁场,通常由永磁铁或永磁体组成。
1.2 编码器编码器是伺服电机的重要组成部分,用于测量电机的转动角度和速度。
它通常由光电传感器和编码盘组成。
光电传感器通过感应光电效应来测量编码盘上的光栅,从而确定电机的转动角度和速度。
1.3 控制器控制器是伺服电机的核心部分,负责接收来自外部的控制信号,并根据信号的要求来控制电机的转速和位置。
控制器通常由微处理器和驱动电路组成。
微处理器用于处理控制信号,并将处理后的信号发送给驱动电路。
驱动电路则负责向电机提供适当的电流和电压,以控制电机的转动。
1.4 电源电源为伺服电机提供所需的电流和电压。
电源通常由直流电源或交流电源组成,根据实际应用需求选择合适的电源类型。
2. 伺服电机的工作原理伺服电机的工作原理基于闭环控制系统。
当外部控制信号输入到伺服电机的控制器时,控制器会根据信号的要求来控制电机的转速和位置。
2.1 位置控制伺服电机可以根据控制信号精确地控制位置。
当控制信号指定要求电机转动到特定的位置时,控制器会根据编码器反馈的信息来调整电机的转动角度,直到达到指定的位置。
通过不断地测量和调整,伺服电机可以实现高精度的位置控制。
2.2 速度控制伺服电机可以根据控制信号精确地控制转速。
当控制信号指定要求电机以特定的速度运行时,控制器会根据编码器反馈的信息来调整电机的转动速度,直到达到指定的速度。
通过不断地测量和调整,伺服电机可以实现高精度的速度控制。
2.3 力矩控制伺服电机还可以根据控制信号精确地控制输出的力矩。
当控制信号指定要求电机输出特定的力矩时,控制器会根据编码器反馈的信息来调整电机的输出力矩,直到达到指定的力矩。
伺服电机工作原理及特点
伺服电机工作原理及特点伺服电机是一种能够根据控制信号来精确控制转速和位置的电动机。
它在工业自动化、机器人技术、航空航天以及医疗设备等领域有着广泛的应用。
伺服电机具有高精度、高效率、高可靠性等特点,下面将详细介绍伺服电机的工作原理和特点。
一、工作原理伺服电机的工作原理基于反馈控制系统。
它由电动机、编码器、控制器和电源等组成。
电动机是伺服电机的执行部分,负责转动输出。
编码器用于实时检测电机的转动角度和速度,并将反馈信号传输给控制器。
控制器接收编码器的反馈信号,并与输入信号进行比较,根据差异来调整电机的转速和位置。
电源为伺服电机提供电能。
伺服电机的工作过程如下:1. 控制信号输入:控制信号可以是模拟信号或数字信号,用于指示所需的转速和位置。
2. 编码器反馈:编码器实时检测电机的转动角度和速度,并将反馈信号传输给控制器。
3. 控制器处理:控制器接收编码器的反馈信号,并与输入信号进行比较,计算出电机当前的差异。
4. 调整输出:根据差异计算结果,控制器调整电机的转速和位置,使其接近或达到所需的状态。
5. 循环反馈:上述过程不断重复,以保持电机的稳定运行,并实现精确的转速和位置控制。
二、特点1. 高精度:伺服电机具有很高的转速和位置控制精度,一般可以达到0.01°的角度精度和1rpm的转速精度。
这使得伺服电机在需要精确控制的场景中得到广泛应用,例如机床、印刷设备等。
2. 高效率:伺服电机具有高效率的特点,能够在较低功率输入下输出较大的功率,提高能源利用效率。
这对于需要长时间运行或功耗要求较高的设备来说尤为重要。
3. 快速响应:伺服电机具有快速响应的特点,可以在短时间内达到所需的转速和位置。
这使得伺服电机在需要频繁变换工作状态的场景中得到广泛应用,例如机器人、自动化生产线等。
4. 广泛应用:伺服电机具有广泛的应用领域,包括工业自动化、机器人技术、航空航天、医疗设备等。
它可以用于实现精确控制、运动控制、定位控制等功能,满足不同领域的需求。
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伺服电机原理一、交流伺服电动机交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似.其定子上装有两个位置互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc。
所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。
交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性,无“自转”现象和快速响应的性能,它与普通电动机相比,应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。
目前应用较多的转子结构有两种形式:一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的转动惯量,转子做得细长;另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子,杯壁很薄,仅0.2-0.3mm,为了减小磁路的磁阻,要在空心杯形转子内放置固定的内定子.空心杯形转子的转动惯量很小,反应迅速,而且运转平稳,因此被广泛采用。
交流伺服电动机在没有控制电压时,定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场,转子静止不动。
当有控制电压时,定子内便产生一个旋转磁场,转子沿旋转磁场的方向旋转,在负载恒定的情况下,电动机的转速随控制电压的大小而变化,当控制电压的相位相反时,伺服电动机将反转。
交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似,但前者的转子电阻比后者大得多,所以伺服电动机与单机异步电动机相比,有三个显著特点:1、起动转矩大由于转子电阻大,其转矩特性曲线如图3中曲线1所示,与普通异步电动机的转矩特性曲线2相比,有明显的区别。
它可使临界转差率S0>1,这样不仅使转矩特性(机械特性)更接近于线性,而且具有较大的起动转矩。
因此,当定子一有控制电压,转子立即转动,即具有起动快、灵敏度高的特点。
2、运行范围较广3、无自转现象正常运转的伺服电动机,只要失去控制电压,电机立即停止运转。
当伺服电动机失去控制电压后,它处于单相运行状态,由于转子电阻大,定子中两个相反方向旋转的旋转磁场与转子作用所产生的两个转矩特性(T1-S1、T2-S2曲线)以及合成转矩特性(T-S曲线)交流伺服电动机的输出功率一般是0.1-100W。
当电源频率为50Hz,电压有36V、110V、220、380V;当电源频率为400Hz,电压有20V、26V、36V、115V等多种。
交流伺服电动机运行平稳、噪音小。
但控制特性是非线性,并且由于转子电阻大,损耗大,效率低,因此与同容量直流伺服电动机相比,体积大、重量重,所以只适用于0.5-100W的小功率控制系统。
同步电机大多用在大型发电机的场合。
而异步电机则几乎全用在电动机场合。
同步电机可以通过励磁灵活调节输入侧的电压和电流相位,即功率因数;异步电机的功率因数不可调,一般在0.75-0.85之间,因此在一些大的工厂,异步电机应用较多时,可附加一台同步电机做调相机用,用来调节工厂与电网接口处的功率因数。
但是,由于同步电机造价高,维护工作量大,现在一般都采用电容补偿功率因数。
n 另外,一些早期采用晶闸管的变频器,由于器件没有自关断能力,需要依靠负载换流,这时需要用到同步电机。
n 同步电机效率较异步电机稍高,在2000KW以上的电动机选型时,一般要考虑是否选用同步电机。
但是,同步机因为有励磁绕组和滑环,需要操作工人有较高的水平来控制励磁,另外,比起异步电机的免维护来,维护工作量较大;所以,现在2500KW以下的电动机,现在大多选择异步电机。
在功率较小时,效率的差别已经变得微不足道了。
l 在应用变频器时n 应用变频器时,需要将电机和电网断开,将变频器接入。
接入变频器后,电网侧的功率与电机无关,只与变频器有关。
因此,除非用户原来已经有同步电机,否则应该选用异步电机,因为变频器和电机的造价都便宜。
当然,如果选用早期的负载换流型变频器,则电机必须选用同步电机,这是变频器对电机的要求。
简单的说:同步和异步电机均属交流动力电机,是靠50周交流电网供电而转动.异步电机是定子送入交流电,产生旋转磁场,而转子受感应而产生磁场,这样两磁场作用,使得转子跟着定子的旋转磁场而转动.其中转子比定子旋转磁场慢,有个转差,不同步所以称为异步机.而同步电机定子同异步电机,其转子是人为加入直流电形成不变磁场,这样转子就跟着定子旋转磁场一起转而同步,始称同步电机.异步电机简单,成本低.易于安装,使用和维护.所以受到广泛使用.缺点效率低,功率因数低对电网不利.而同步电机效率高是容性负载,可改善电网功率因数.多用工矿大型没备.同步电机大多用在大型发电机的场合。
而异步电机则几乎全用在电动机场合。
同步电机可以通过励磁灵活调节输入侧的电压和电流相位,即功率因数;异步电机的功率因数不可调,一般在0.75-0.85之间,因此在一些大的工厂,异步电机应用较多时,可附加一台同步电机做调相机用,用来调节工厂与电网接口处的功率因数。
但是,由于同步电机造价高,维护工作量大,现在一般都采用电容补偿功率因数。
n 另外,一些早期采用晶闸管的变频器,由于器件没有自关断能力,需要依靠负载换流,这时需要用到同步电机。
n 同步电机效率较异步电机稍高,在2000KW以上的电动机选型时,一般要考虑是否选用同步电机。
但是,同步机因为有励磁绕组和滑环,需要操作工人有较高的水平来控制励磁,另外,比起异步电机的免维护来,维护工作量较大;所以,现在2500KW以下的电动机,现在大多选择异步电机。
在功率较小时,效率的差别已经变得微不足道了。
l 在应用变频器时n 应用变频器时,需要将电机和电网断开,将变频器接入。
接入变频器后,电网侧的功率与电机无关,只与变频器有关。
因此,除非用户原来已经有同步电机,否则应该选用异步电机,因为变频器和电机的造价都便宜。
当然,如果选用早期的负载换流型变频器,则电机必须选用同步电机,这是变频器对电机的要求。
简单的说:同步和异步电机均属交流动力电机,是靠50周交流电网供电而转动.异步电机是定子送入交流电,产生旋转磁场,而转子受感应而产生磁场,这样两磁场作用,使得转子跟着定子的旋转磁场而转动.其中转子比定子旋转磁场慢,有个转差,不同步所以称为异步机.而同步电机定子同异步电机,其转子是人为加入直流电形成不变磁场,这样转子就跟着定子旋转磁场一起转而同步,始称同步电机.异步电机简单,成本低.易于安装,使用和维护.所以受到广泛使用.缺点效率低,功率因数低对电网不利.而同步电机效率高是容性负载,可改善电网功率因数.多用工矿大型没备.一、交流伺服电动机交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似.其定子上装有两个位置互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc。
所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。
交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性,无“自转”现象和快速响应的性能,它与普通电动机相比,应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。
目前应用较多的转子结构有两种形式:一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的转动惯量,转子做得细长;另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子,杯壁很薄,仅0.2-0.3mm,为了减小磁路的磁阻,要在空心杯形转子内放置固定的内定子.空心杯形转子的转动惯量很小,反应迅速,而且运转平稳,因此被广泛采用。
交流伺服电动机在没有控制电压时,定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场,转子静止不动。
当有控制电压时,定子内便产生一个旋转磁场,转子沿旋转磁场的方向旋转,在负载恒定的情况下,电动机的转速随控制电压的大小而变化,当控制电压的相位相反时,伺服电动机将反转。
交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似,但前者的转子电阻比后者大得多,所以伺服电动机与单机异步电动机相比,有三个显著特点:1、起动转矩大由于转子电阻大,其转矩特性曲线如图3中曲线1所示,与普通异步电动机的转矩特性曲线2相比,有明显的区别。
它可使临界转差率S0>1,这样不仅使转矩特性(机械特性)更接近于线性,而且具有较大的起动转矩。
因此,当定子一有控制电压,转子立即转动,即具有起动快、灵敏度高的特点。
2、运行范围较广3、无自转现象正常运转的伺服电动机,只要失去控制电压,电机立即停止运转。
当伺服电动机失去控制电压后,它处于单相运行状态,由于转子电阻大,定子中两个相反方向旋转的旋转磁场与转子作用所产生的两个转矩特性(T1-S1、T2-S2曲线)以及合成转矩特性(T-S曲线)交流伺服电动机的输出功率一般是0.1-100W。
当电源频率为50Hz,电压有36V、110V、220、380V;当电源频率为400Hz,电压有20V、26V、36V、115V等多种。
交流伺服电动机运行平稳、噪音小。
但控制特性是非线性,并且由于转子电阻大,损耗大,效率低,因此与同容量直流伺服电动机相比,体积大、重量重,所以只适用于0.5-100W的小功率控制系统。
伺服电机原理一、交流伺服电动机交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似.其定子上装有两个位置互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc。
所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。
交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性,无“自转”现象和快速响应的性能,它与普通电动机相比,应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。
目前应用较多的转子结构有两种形式:一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的转动惯量,转子做得细长;另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子,杯壁很薄,仅0.2-0.3mm,为了减小磁路的磁阻,要在空心杯形转子内放置固定的内定子.空心杯形转子的转动惯量很小,反应迅速,而且运转平稳,因此被广泛采用。
交流伺服电动机在没有控制电压时,定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场,转子静止不动。
当有控制电压时,定子内便产生一个旋转磁场,转子沿旋转磁场的方向旋转,在负载恒定的情况下,电动机的转速随控制电压的大小而变化,当控制电压的相位相反时,伺服电动机将反转。
交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似,但前者的转子电阻比后者大得多,所以伺服电动机与单机异步电动机相比,有三个显著特点:1、起动转矩大由于转子电阻大,其转矩特性曲线如图3中曲线1所示,与普通异步电动机的转矩特性曲线2相比,有明显的区别。
它可使临界转差率S0>1,这样不仅使转矩特性(机械特性)更接近于线性,而且具有较大的起动转矩。
因此,当定子一有控制电压,转子立即转动,即具有起动快、灵敏度高的特点。
2、运行范围较广3、无自转现象正常运转的伺服电动机,只要失去控制电压,电机立即停止运转。