伺服電機(jī)有哪些分類?伺服電機(jī)如何調(diào)速?
電機(jī)的使用,為我們的生活提供了便利。前兩篇文章中,小編對(duì)電機(jī)噪聲的來源以及如何防止電機(jī)噪聲有所闡述。為增進(jìn)大家對(duì)電機(jī)的認(rèn)識(shí),本文將對(duì)電機(jī)予以介紹。通過本文,你將對(duì)伺服電機(jī)的分類以及伺服電機(jī)的調(diào)速方法有所了解。如果你對(duì)電機(jī)具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、伺服電機(jī)分類
伺服電機(jī)是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī),是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。
伺服電機(jī)可以控制速度,位置精度非常準(zhǔn)確,可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號(hào)控制,并能快速反應(yīng),在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,用作執(zhí)行元件,且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線性度高等特性,可把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。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)無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。
伺服電機(jī)大致可以劃分為兩類:交流伺服電機(jī)和永磁交流伺服電機(jī)。
(一)交流伺服電動(dòng)機(jī)
交流伺服電動(dòng)機(jī)定子的構(gòu)造基本上與電容分相式單相異步電動(dòng)機(jī)相似.其定子上裝有兩個(gè)位置互差90°的繞組,一個(gè)是勵(lì)磁繞組Rf,它始終接在交流電壓Uf上;另一個(gè)是控制繞組L,聯(lián)接控制信號(hào)電壓Uc。所以交流伺服電動(dòng)機(jī)又稱兩個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)。
交流伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子通常做成鼠籠式,但為了使伺服電動(dòng)機(jī)具有較寬的調(diào)速范圍、線性的機(jī)械特性,無“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象和快速響應(yīng)的性能,它與普通電動(dòng)機(jī)相比,應(yīng)具有轉(zhuǎn)子電阻大和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小這兩個(gè)特點(diǎn)。應(yīng)用較多的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有兩種形式:一種是采用高電阻率的導(dǎo)電材料做成的高電阻率導(dǎo)條的鼠籠轉(zhuǎn)子,為了減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,轉(zhuǎn)子做得細(xì)長;另一種是采用鋁合金制成的空心杯形轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子內(nèi)放置固定的內(nèi)定子.空心杯形轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很小,反應(yīng)迅速,而且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),因此被廣泛采用。
交流伺服電動(dòng)機(jī)在沒有控制電壓時(shí),定子內(nèi)只有勵(lì)磁繞組產(chǎn)生的脈動(dòng)磁場,轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)。當(dāng)有控制電壓時(shí),定子內(nèi)便產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場,轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn),在負(fù)載恒定的情況下,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨控制電壓的大小而變化,當(dāng)控制電壓的相位相反時(shí),伺服電動(dòng)機(jī)將反轉(zhuǎn)。
(二)永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)
20世紀(jì)80年代以來,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,各國著名電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動(dòng)機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器系列產(chǎn)品并不斷完善和更新。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,使原來的直流伺服面臨被淘汰的危機(jī)。90年代以后,世界各國已經(jīng)商品化了的交流伺服系統(tǒng)是采用全數(shù)字控制的正弦波電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)。交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置在傳動(dòng)領(lǐng)域的發(fā)展日新月異。
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無電刷和換向器,因此工作可靠,對(duì)維護(hù)和保養(yǎng)要求低。
⑵定子繞組散熱比較方便。
⑶慣量小,易于提高系統(tǒng)的快速性。
⑷適應(yīng)于高速大力矩工作狀態(tài)。
⑸同功率下有較小的體積和重量。
二、伺服電機(jī)如何調(diào)速
1.倘若伺服電機(jī)是交流電動(dòng)機(jī),就是直流變頻空調(diào)調(diào)速的;倘若伺服電機(jī)是直流電直流無刷電機(jī),就是直流電源直流變壓器調(diào)速的;所有伺服電機(jī)可以作為“PLC 電機(jī)調(diào)速電源電路 伺服電機(jī)”.
2.伺服電機(jī)速度子程序上的啟動(dòng)、加速、勻速、減速、停車指令都是PLC電子計(jì)數(shù)器器開展并輸出的;
3.這類運(yùn)行指令到達(dá)調(diào)速電源電路,調(diào)速電源電路推行對(duì)伺服電機(jī)的啟動(dòng)、加速、勻速、減速、停車;
4.位置環(huán)就是PLC的一個(gè)電子計(jì)數(shù)器,顧客得出的指令脈沖數(shù)作為被減數(shù),伺服電機(jī)反饋意見的單脈沖作為減計(jì)數(shù)單脈沖,電子計(jì)數(shù)器的輸出數(shù)與比較電源電路的得出比較,輸出各式各樣運(yùn)行指令。
5.用調(diào)速器來變更傳動(dòng)比,一般是用在功率比較小的減速器上,可是線性達(dá)不上,要手拉式調(diào)節(jié);
6.修改控制板的基本參數(shù)來變更伺服電機(jī)的傳動(dòng)比;
7.應(yīng)用減速器互相連接來變更傳動(dòng)比;
8.用相對(duì)定位指令或一定精準(zhǔn)定位指令來變更(先給等同于100圈的低速檔檔單脈沖,運(yùn)用單脈沖開展的m點(diǎn),促成高度返回的指令)。
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