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7
伺服控制系统
3、伺服系统的应用（在服装设备中的应用）
多 头 电 脑 绣 花 机
8
伺服控制系统
3、伺服系统的应用（在机床设备中的应用）
9
一
伺服电机
伺服电动机又称为执行电动机，其功能是把输入的电压信号变换成电机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，改变控制电压的大小和电源的极性，就可以改变
图6-1 伺服控制系统组成原理图
3
2.伺服的作用
伺服控制系统
4
伺服控制系统
3、伺服系统的应用（在搬运控制中的应用）
在工业高度发达、自动化不断进步的 今天，搬运设备已成为不可或缺的项目
搬运机（垂直）
自动仓库·分拣系统
由于导入了伺服机构，可提高机械速度，从而提高生产效率。可在 指定位置正确停止，采用带电磁制动器的伺服电机，可防止停车时货物 下降。
1
Baidu Nhomakorabea
伺服控制系统
伺服控制系统，也称为随动系统，是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从
而获得精确的位置、速度及转矩输出的自动控制系统，它用来控制被控对象的转角或
位移，使其自动、连续、精确地复现输入指令的变化。
1.伺服控制系统的构成
“以物体的位置、方位、姿势等作为控制量，为跟踪目标的任何变化而建构的控制系统”。伺服机 构大致由下列各部分组成。
指令部
发出动作的指令信号
控制部
使电机能按照指令运行
驱动、检测部 驱动控制对象，对其运行状态进行检测 2
伺服控制系统
伺服控制系统一般包括伺服控制器、伺服驱动器、执行机构（伺服电机）、被控对象（工作 台）、测量/反馈环节等五部分组成。
伺服系统主要由三种控制模式，分别是位置控制模式、速度控制模式、转矩控制模式。
1、日本安川电机制作所推出的小型交流伺服电动机和驱动器，20世纪90年代先后推出了新的D系列 和R系列，之后又推出M、F、S、H、C、G 六个系列。。其中D系列适用于数控机床（最高转速为 1000r/min，力矩为0.25～2.8N.m），R系列适用于机器人（最高转速为3000r/min，力矩为0.016～ 0.16N.m）。这样，只用了几年时间形成了八个系列（功率范围为0.05～6kW）较完整的体系，满足 了工作机械、搬运机构、焊接机械人、装配机器人、电子部件、加工机械、印刷机、高速卷绕机、绕 线机等的不同需要。
3、德国力士乐公司（Rexroth）的Indramat分部的MAC系列交流伺服电动机共有7个机座号92个规格。
4、德国西门子（Siemens）公司的IFT5系列三相永磁交流伺服电动机分为标准型和短型两大类，共8个 机座号98种规格。据称该系列交流伺服电动机与相同输出力矩的直流伺服电动机IHU系列相比，重量 只有后者的1/2，配套的晶体管脉宽调制驱动器6SC61系列，最多的可供6个轴的电动机控制。
（1）编码器：位于伺服电动机的背面，主要测 量电动机的实际速度，并将转速信号转化为脉冲 信号。
（2）编码器电缆：从伺服电动机背面的编码器 引出一组电缆，主要传输测得的转速信号，并反 馈给控制器进行比较。
（3）输入电源线电缆：与电动机内部绕组U、 V、W连接，还包括一根接地线。
输入电源线电缆
11
一
伺服电机
自动仓库·分拣系统在自动仓库中，分拣部和行走部都已越来越多 地采用AC伺服电机，可实现高速运行以及平稳的及加减速。
与SCM（供应链管理）相结合的自动仓库·分拣系统从原料采购到商 品发送等各个环节，可大大提高物流库存管理的效率。
5
伺服控制系统
3、伺服系统的应用（在卷材设备中的应用）
6
伺服控制系统
3、伺服系统的应用（在食品设备中的应用）
伺服电动机的转速和转向。其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀
速下降。 1．伺服电机的铭牌和外部结构
SFS表示中等容量、 中等惯性时间常数、 高转速
2表示输出转速 为2 000r/min
20代表额定输出功 率为2 000W
10
一
伺服电机
编码器
伺服电机主要包括3部分
编码器电缆
5、德国博世（BOSCH）公司生产铁氧体永磁的SD系列（17个规格）和稀土永磁的SE系列（8个规格） 交流伺服电动机和Servodyn SM系列的驱动控制器。 。
16
一
伺服电机
知识链接——伺服电机生产商
6、美国A-B（ALLEN-BRADLEY）公司驱动分部生产1326型铁氧体永磁交流伺服电动机和1391型交流PWM 伺服控制器。电动机包括3个机座号共30个规格。
7、 I.D.（Industrial Drives）是美国著名的科尔摩根（Kollmorgen）的工业驱动分部，自1989年起推出了 全新系列设计的Goldline永磁交流伺服电动机，包括B（小惯量）、M（中惯量）和EB（防爆型）三大类， 有10、20、40、60、80五种机座号，每大类有42个规格，全部采用钕铁硼永磁材料，力矩范围为0.84～ 111.2N.m，功率范围为0.54～15.7kW。配套的驱动器有BDS4（模拟型）、BDS5（数字型、含位置控制） 和Smart Drive（数字型）三个系列，最大连续电流55A。Goldline系列代表了当代永磁交流伺服技术最新 水平。
14
一
伺服电机
2、日本其他厂商，例如：三菱电动机（HC-KFS、HC-MFS、HC-SFS、HC-RFS和HC-UFS系列）、东 芝精机（SM系列）、大隈铁工所(BL系列）、三洋电气（BL系列）、立石电机（S系列）等众多厂商 也进入了永磁交流伺服系统的竞争行列。
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一
伺服电机
知识链接——伺服电机生产商
伺服电动机的分类
普通直流伺服电动机 直流伺服电动机 低惯量直流伺服电动机
直流力矩电动机 两相感应伺服电动机 交流伺服电动机 三相感应伺服电动机 无刷永磁伺服电动机 直线伺服电动机 电机为直线运动
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一
伺服电机
（2）伺服电机的发展史
自从德国MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年汉诺威贸易博览会上正式 推出MAC永磁交流伺服电动机和驱动系统，这标志着此种新一代交流伺服技术已进入实用化 阶段。
到20世纪80年代中后期，各公司都已有完整的系列产品。整个伺服装置市场都转向了交 流系统。
到目前为止，高性能的电伺服系统大多采用永磁同步型交流伺服电动机，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 日本三菱、松下及安川等公司。
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伺服电机
知识链接——伺服电机生产商
伺服控制系统
3、伺服系统的应用（在服装设备中的应用）
多 头 电 脑 绣 花 机
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伺服控制系统
3、伺服系统的应用（在机床设备中的应用）
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伺服电机
伺服电动机又称为执行电动机，其功能是把输入的电压信号变换成电机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，改变控制电压的大小和电源的极性，就可以改变
图6-1 伺服控制系统组成原理图
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2.伺服的作用
伺服控制系统
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伺服控制系统
3、伺服系统的应用（在搬运控制中的应用）
在工业高度发达、自动化不断进步的 今天，搬运设备已成为不可或缺的项目
搬运机（垂直）
自动仓库·分拣系统
由于导入了伺服机构，可提高机械速度，从而提高生产效率。可在 指定位置正确停止，采用带电磁制动器的伺服电机，可防止停车时货物 下降。
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Baidu Nhomakorabea
伺服控制系统
伺服控制系统，也称为随动系统，是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从
而获得精确的位置、速度及转矩输出的自动控制系统，它用来控制被控对象的转角或
位移，使其自动、连续、精确地复现输入指令的变化。
1.伺服控制系统的构成
“以物体的位置、方位、姿势等作为控制量，为跟踪目标的任何变化而建构的控制系统”。伺服机 构大致由下列各部分组成。
指令部
发出动作的指令信号
控制部
使电机能按照指令运行
驱动、检测部 驱动控制对象，对其运行状态进行检测 2
伺服控制系统
伺服控制系统一般包括伺服控制器、伺服驱动器、执行机构（伺服电机）、被控对象（工作 台）、测量/反馈环节等五部分组成。
伺服系统主要由三种控制模式，分别是位置控制模式、速度控制模式、转矩控制模式。
1、日本安川电机制作所推出的小型交流伺服电动机和驱动器，20世纪90年代先后推出了新的D系列 和R系列，之后又推出M、F、S、H、C、G 六个系列。。其中D系列适用于数控机床（最高转速为 1000r/min，力矩为0.25～2.8N.m），R系列适用于机器人（最高转速为3000r/min，力矩为0.016～ 0.16N.m）。这样，只用了几年时间形成了八个系列（功率范围为0.05～6kW）较完整的体系，满足 了工作机械、搬运机构、焊接机械人、装配机器人、电子部件、加工机械、印刷机、高速卷绕机、绕 线机等的不同需要。
3、德国力士乐公司（Rexroth）的Indramat分部的MAC系列交流伺服电动机共有7个机座号92个规格。
4、德国西门子（Siemens）公司的IFT5系列三相永磁交流伺服电动机分为标准型和短型两大类，共8个 机座号98种规格。据称该系列交流伺服电动机与相同输出力矩的直流伺服电动机IHU系列相比，重量 只有后者的1/2，配套的晶体管脉宽调制驱动器6SC61系列，最多的可供6个轴的电动机控制。
（1）编码器：位于伺服电动机的背面，主要测 量电动机的实际速度，并将转速信号转化为脉冲 信号。
（2）编码器电缆：从伺服电动机背面的编码器 引出一组电缆，主要传输测得的转速信号，并反 馈给控制器进行比较。
（3）输入电源线电缆：与电动机内部绕组U、 V、W连接，还包括一根接地线。
输入电源线电缆
11
一
伺服电机
自动仓库·分拣系统在自动仓库中，分拣部和行走部都已越来越多 地采用AC伺服电机，可实现高速运行以及平稳的及加减速。
与SCM（供应链管理）相结合的自动仓库·分拣系统从原料采购到商 品发送等各个环节，可大大提高物流库存管理的效率。
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伺服控制系统
3、伺服系统的应用（在卷材设备中的应用）
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伺服控制系统
3、伺服系统的应用（在食品设备中的应用）
伺服电动机的转速和转向。其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀
速下降。 1．伺服电机的铭牌和外部结构
SFS表示中等容量、 中等惯性时间常数、 高转速
2表示输出转速 为2 000r/min
20代表额定输出功 率为2 000W
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伺服电机
编码器
伺服电机主要包括3部分
编码器电缆
5、德国博世（BOSCH）公司生产铁氧体永磁的SD系列（17个规格）和稀土永磁的SE系列（8个规格） 交流伺服电动机和Servodyn SM系列的驱动控制器。 。
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伺服电机
知识链接——伺服电机生产商
6、美国A-B（ALLEN-BRADLEY）公司驱动分部生产1326型铁氧体永磁交流伺服电动机和1391型交流PWM 伺服控制器。电动机包括3个机座号共30个规格。
7、 I.D.（Industrial Drives）是美国著名的科尔摩根（Kollmorgen）的工业驱动分部，自1989年起推出了 全新系列设计的Goldline永磁交流伺服电动机，包括B（小惯量）、M（中惯量）和EB（防爆型）三大类， 有10、20、40、60、80五种机座号，每大类有42个规格，全部采用钕铁硼永磁材料，力矩范围为0.84～ 111.2N.m，功率范围为0.54～15.7kW。配套的驱动器有BDS4（模拟型）、BDS5（数字型、含位置控制） 和Smart Drive（数字型）三个系列，最大连续电流55A。Goldline系列代表了当代永磁交流伺服技术最新 水平。
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一
伺服电机
2、日本其他厂商，例如：三菱电动机（HC-KFS、HC-MFS、HC-SFS、HC-RFS和HC-UFS系列）、东 芝精机（SM系列）、大隈铁工所(BL系列）、三洋电气（BL系列）、立石电机（S系列）等众多厂商 也进入了永磁交流伺服系统的竞争行列。
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伺服电机
知识链接——伺服电机生产商
伺服电动机的分类
普通直流伺服电动机 直流伺服电动机 低惯量直流伺服电动机
直流力矩电动机 两相感应伺服电动机 交流伺服电动机 三相感应伺服电动机 无刷永磁伺服电动机 直线伺服电动机 电机为直线运动
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伺服电机
（2）伺服电机的发展史
自从德国MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年汉诺威贸易博览会上正式 推出MAC永磁交流伺服电动机和驱动系统，这标志着此种新一代交流伺服技术已进入实用化 阶段。
到20世纪80年代中后期，各公司都已有完整的系列产品。整个伺服装置市场都转向了交 流系统。
到目前为止，高性能的电伺服系统大多采用永磁同步型交流伺服电动机，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 日本三菱、松下及安川等公司。
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伺服电机
知识链接——伺服电机生产商