伺服電機的原理,伺服電機的工作原理是什麼?

時間 2021-08-11 18:18:38

1樓:魯誠所環

1、伺服系統(servomechanism)是使物體的位置、方位、

[1]狀態等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統。伺服主要靠脈衝來定位,基本上可以這樣理解,伺服電機接收到1個脈衝,就會旋轉1個脈衝對應的角度,從而實現位移,因為,伺服電機本身具備發出脈衝的功能,所以伺服電機每旋轉乙個角度,都會發出對應數量的脈衝,這樣,和伺服電機接受的脈衝形成了呼應,或者叫閉環,如此一來,系統就會知道發了多少脈衝給伺服電機,同時又收了多少脈衝回來,這樣,就能夠很精確的控制電機的轉動,從而實現精確的定位,可以達到0.001mm。

直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低,結構簡單,啟動轉矩大,調速範圍寬,控制容易,需要維護,但維護不方便(換碳刷),產生電磁干擾,對環境有要求。因此它可以用於對成本敏感的普通工業和民用場合。

無刷電機體積小,重量輕,出力大,響應快,速度高,慣量小,轉動平滑,力矩穩定。控制複雜,容易實現智慧型化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。電機免維護,效率很高,執行溫度低,電磁輻射很小,長壽命,可用於各種環境。

2、交流伺服電機也是無刷電機,分為同步和非同步電機,目前運動控制中一般都用同步電機,它的功率範圍大,可以做到很大的功率。大慣量,最高轉動速度低,且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩執行的應用。

3、伺服電機內部的轉子是永磁鐵,驅動器控制的u/v/w三相電形成電磁場,轉子在此磁場的作用下轉動,同時電機自帶的編碼器反饋訊號給驅動器,驅動器根據反饋值與目標值進行比較,調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定於編碼器的精度(線數)。

交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上的區別:交流伺服要好一些,因為是正弦波控制,轉矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單,便宜。

2樓:匿名使用者

伺服電機內部的轉子是

永磁鐵,

驅動器控制的

u/v/w

三相電形成

電磁場,

轉子在此磁場的作用下轉動,

同時電機自帶的

編碼器反饋信

號給驅動器,驅動器根據反饋值與目標值進行比較,調整轉子轉動的角度。

1、永磁交流

伺服系統

具有以下等優點:(1

)電動機無電刷和

換向器,工作可靠,維護和保養簡單;(2

)定子繞組散熱快;

(3)慣量小,易提高系統的快速性;(4

)適應於高速大力矩工作狀態;(5

)相同功率下,體積和重量較小,廣泛的應用於工具機、機械裝置

、搬運機構、

印刷裝置

、裝配機械人、加工機械、高速捲繞機、

紡織機械

等場合,滿足

了傳動領域的發展需求。

永磁交流伺服系統的驅動器經歷了模擬式、

模式混合式的發展後,

目前已經

進入了全數字的時代。

全數字伺服驅動器

不僅克服了模擬式伺服的分散性大、零漂、

低可靠性等確定,

還充分發揮了數字控制在控制精度上的優勢和控制方法的靈活,使伺服驅動器不僅結構簡單,而且效能更加的可靠。現在,高效能的伺服

系統,大多數採用永磁交流伺服系統其中包括永磁同步交流伺服電動機

和全數字

交流永磁同步伺服驅動器兩部分。

伺服驅動器有兩部分組成:

驅動器硬體和控制

演算法。控制演算法是決定交流伺服系統效能好壞的關鍵技術之一,是國外交流伺服

技術封鎖的主要部分,也是在技術壟斷的核心。

2、交流永磁伺服系統的基本結構

交流永磁同步伺服驅動器主要有伺服控制單元、功率驅動單元、

通訊介面單

元、伺服電動機及相應的反饋檢測器件組成,

其結構組成如圖

1所示。

其中伺服

控制單元包括位置控制器、

速度控制器、

轉矩和電流控制器等等。

我們的交流永

磁同步驅動器其集先進的控制技術和控制策略為一體,使其非常適用於高精度、

高效能要求的伺服驅動領域,

還體現了強大的智慧型化、

柔性化是傳統的驅動系統

所不可比擬的。

目前主流的伺服驅動器均採用

數碼訊號

處理器(

dsp)作為控制核心,其優

點是可以實現比較複雜的控制演算法,

事項數位化、

網路化和智慧型化。

功率器件普

遍採用以智慧型功率模組

(ipm

)為核心設計的驅動電路

,ipm

內部整合了驅動電路

,同時具有

過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測

保護電路

,在主迴路中還加入

軟啟動電路

,以減小啟動過程對驅動器的衝擊。

3樓:匿名使用者

伺服電機比步進電機多個編碼器反饋功能,閉環控制,而步進電機是開環控制。

伺服電機的工作原理是什麼?

4樓:縱橫豎屏

工作原理:

伺服系統(servo mechanism)是使物體的位置、方位、狀態等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統。

伺服主要靠脈衝來定位,基本上可以這樣理解,伺服電機接收到1個脈衝,就會旋轉1個脈衝對應的角度,從而實現位移。

因為,伺服電機本身具備發出脈衝的功能,所以伺服電機每旋轉乙個角度,都會發出對應數量的脈衝,這樣,和伺服電機接受的脈衝形成了呼應,或者叫閉環。

如此一來,系統就會知道發了多少脈衝給伺服電機,同時又收了多少脈衝回來,這樣,就能夠很精確的控制電機的轉動,從而實現精確的定位,可以達到0.001mm。

直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低,結構簡單,啟動轉矩大,調速範圍寬,控制容易,需要維護,但維護不方便(換碳刷),產生電磁干擾,對環境有要求。因此它可以用於對成本敏感的普通工業和民用場合。

5樓:匿名使用者

伺服電機原理

一、交流伺服電動機

交流伺服電動機定子的構造基本上與電容分相式單相非同步電動機相似.其定子上裝有兩個位置互差90°的繞組,乙個是勵磁繞組rf,它始終接在交流電壓uf上;另乙個是控制繞組l,聯接控制訊號電壓uc。所以交流伺服電動機又稱兩個伺服電動機。

交流伺服電動機的轉子通常做成鼠籠式,但為了使伺服電動機具有較寬的調速範圍、線性的機械特性,無「自轉」現象和快速響應的效能,它與普通電動機相比,應具有轉子電阻大和轉動慣量小這兩個特點。目前應用較多的轉子結構有兩種形式:一種是採用高電阻率的導電材料做成的高電阻率導條的鼠籠轉子,為了減小轉子的轉動慣量,轉子做得細長;另一種是採用鋁合金製成的空心杯形轉子,杯壁很薄,僅0.

2-0.3mm,為了減小磁路的磁阻,要在空心杯形轉子內放置固定的內定子.空心杯形轉子的轉動慣量很小,反應迅速,而且運轉平穩,因此被廣泛採用。

交流伺服電動機在沒有控制電壓時,定子內只有勵磁繞組產生的脈動磁場,轉子靜止不動。當有控制電壓時,定子內便產生乙個旋轉磁場,轉子沿旋轉磁場的方向旋轉,在負載恆定的情況下,電動機的轉速隨控制電壓的大小而變化,當控制電壓的相位相反時,伺服電動機將反轉。

交流伺服電動機的工作原理與分相式單相非同步電動機雖然相似,但前者的轉子電阻比後者大得多,所以伺服電動機與單機非同步電動機相比,有三個顯著特點:

1、起動轉矩大

由於轉子電阻大,其轉矩特性曲線如圖3中曲線1所示,與普通非同步電動機的轉矩特性曲線2相比,有明顯的區別。它可使臨界轉差率s0>1,這樣不僅使轉矩特性(機械特性)更接近於線性,而且具有較大的起動轉矩。因此,當定子一有控制電壓,轉子立即轉動,即具有起動快、靈敏度高的特點。

2、執行範圍較廣

3、無自轉現象

正常運轉的伺服電動機,只要失去控制電壓,電機立即停止運轉。當伺服電動機失去控制電壓後,它處於單相執行狀態,由於轉子電阻大,定子中兩個相反方向旋轉的旋轉磁場與轉子作用所產生的兩個轉矩特性(t1-s1、t2-s2曲線)以及合成轉矩特性(t-s曲線)

交流伺服電動機的輸出功率一般是0.1-100w。當電源頻率為50hz,電壓有36v、110v、220、380v;當電源頻率為400hz,電壓有20v、26v、36v、115v等多種。

交流伺服電動機執行平穩、噪音小。但控制特性是非線性,並且由於轉子電阻大,損耗大,效率低,因此與同容量直流伺服電動機相比,體積大、重量重,所以只適用於0.5-100w的小功率控制系統。

伺服電機工作原理

1.伺服主要靠脈衝來定位,基本上可以這樣理解,伺服電機接收到1個脈衝,就會旋轉1個脈衝對應的角度,從而實現位移,因為,伺服電機本身具備發出脈衝的功能,所以伺服電機每旋轉乙個角度,都會發出對應數量的脈衝,這樣,和伺服電機接受的脈衝形成了呼應,或者叫閉環,如此一來,系統就會知道發了多少脈衝給伺服電機,同時又收了多少脈衝回來,這樣,就能夠很精確的控制電機的轉動,從而實現精確的定位,可以達到0.001mm。

直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低,結構簡單,啟動轉矩大,調速範圍寬,控制容易,需要維護,但維護方便(換碳刷),產生電磁干擾,對環境有要求。因此它可以用於對成本敏感的普通工業和民用場合。

無刷電機體積小,重量輕,出力大,響應快,速度高,慣量小,轉動平滑,力矩穩定。控制複雜,容易實現智慧型化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。電機免維護,效率很高,執行溫度低,電磁輻射很小,長壽命,可用於各種環境。

2.交流伺服電機也是無刷電機,分為同步和非同步電機,目前運動控制中一般都用同步電機,它的功率範圍大,可以做到很大的功率。大慣量,最高轉動速度低,且隨著功率增大而快速降低。

因而適合做低速平穩執行的應用。

3.伺服電機內部的轉子是永磁鐵,驅動器控制的u/v/w三相電形成電磁場,轉子在此磁場的作用下轉動,同時電機自帶的編碼器反饋訊號給驅動器,驅動器根據反饋值與目標值進行比較,調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定於編碼器的精度(線數)。

什麼是伺服電機?有幾種型別?工作特點是什麼?

答:伺服電動機又稱執行電動機,在自動控制系統中,用作執行元件,把所收到的電訊號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類,其主要特點是,當訊號電壓為零時無自轉現象,轉速隨著轉矩的增加而勻速下降,

請問交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上有什麼區別?

答:交流伺服要好一些,因為是正弦波控制,轉矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單,便宜。

永磁交流伺服電動機

20世紀80年代以來,隨著積體電路、電力電子技術和交流可變速驅動技術的發展,永磁交流伺服驅動技術有了突出的發展,各國著名電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動機和伺服驅動器系列產品並不斷完善和更新。交流伺服系統已成為當代高效能伺服系統的主要發展方向,使原來的直流伺服面臨被淘汰的危機。90年代以後,世界各國已經商品化了的交流伺服系統是採用全數字控制的正弦波電動機伺服驅動。

交流伺服驅動裝置在傳動領域的發展日新月異。永磁交流伺服電動機同直流伺服電動機比較,主要優點有:

⑴無電刷和換向器,因此工作可靠,對維護和保養要求低。

⑵定子繞組散熱比較方便。

⑶慣量小,易於提高系統的快速性。

⑷適應於高速大力矩工作狀態。

⑸同功率下有較小的體積和重量。 伺服電機安裝使用注意事項

一、伺服電機油和水的保護

a:伺服電機可以用在會受水或油滴侵襲的場所,但是它不是全防水或防油的。因此, 伺服電機不應當放置或使用在水中或油侵的環境中。

b:如果伺服電機連線到乙個減速齒輪,使用伺服電機時應當加油封,以防止減速齒輪的油進入伺服電機

c:伺服電機的電纜不要浸沒在油或水中。

二、伺服電機電纜→減輕應力

a:確保電纜不因外部彎曲力或自身重量而受到力矩或垂直負荷,尤其是在電纜出口處或連線處。

b:在伺服電機移動的情況下,應把電纜(就是隨電機配置的那根)牢固地固定到乙個靜止的部分(相對電機),並且應當用乙個裝在電纜支座裡的附加電纜來延長它,這樣彎曲應力可以減到最小。

c:電纜的彎頭半徑做到盡可能大。

三、伺服電機允許的軸端負載

a:確保在安裝和運轉時加到伺服電機軸上的徑向和軸向負載控制在每種型號的規定值以內。

b:在安裝乙個剛性聯軸器時要格外小心,特別是過度的彎曲負載可能導致軸端和軸承的損壞或磨損

c:最好用柔性聯軸器,以便使徑向負載低於允許值,此物是專為高機械強度的伺服電機設計的。

d:關於允許軸負載,請參閱「允許的軸負荷表」(使用說明書)。

四、伺服電機安裝注意

a:在安裝/拆卸耦合部件到伺服電機軸端時,不要用錘子直接敲打軸端。(錘子直接敲打軸端,伺服電機軸另一端的編碼器要被敲壞)

b:竭力使軸端對齊到最佳狀態(對不好可能導致振動或軸承損壞)。

交流伺服電機和直流伺服電機的區別

一能機電技術 交流伺服電機的定子三相線圈是由伺服編碼控制電路供電的,轉子是永磁式的 電機的轉向 速度 轉角都是由編碼控制器所決定的 直流伺服電機的轉子也是用磁體的,定子繞組則是由表伺服編碼脈衝電路供電。直流伺服電機容易實現調速,控制精度高,但維護成本高操作麻煩 交流伺服電機維護方便。直流伺服電機的控...

步進電機跟伺服電機的區別,伺服電機和步進電機的區別

步進電機是一種離散運動的裝置,它和現代數字控制技術有著本質的聯絡。在目前國內的數字控制系統中,步進電機的應用十分廣泛。隨著全數字式交流伺服系統的出現,交流伺服電機也越來越多地應用於數字控制系統中。為了適應數字控制的發展趨勢,運動控制系統中大多采用步進電機或全數字式交流伺服電機作為執行電動機。雖然兩者...

步進電機和伺服電機的區別,伺服電機和步進電機的區別

步進電機和伺服電機都是靠脈衝來控制,控制器發出乙個脈衝,他們都會轉固定的乙個角度,步進電機的速度和力矩相沒有伺服電機的速度快,也沒有伺服電機的力矩大。步進電機只要負載不超載,速度還是可以的,一般可以達到每分鐘達到300 400轉,並且不會失步。如果你的速度超出這個範圍,就選擇乙個大點的步進電機。伺服...