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    技術文章

    什么是伺服電機及其工作原理?

    閱讀:604          發(fā)布時間:2022-12-26

    伺服電機是指控制伺服系統(tǒng)中機械部件操作的發(fā)動機,它是輔助電機的間接變速裝置。伺服電機不僅可以控制速度,而且位置精度非常高。它的轉子速度由輸入信號控制,并能快速響應,還可以將電壓信號轉換為轉矩和轉速來驅動控制對象。在自動控制系統(tǒng)中,它被用作執(zhí)行器,具有機電時間常數(shù)小、線性度高的特點。并且將接收到的電信號轉換為電機軸上的角位移或角速度輸出,可以分為直流和交流伺服電機。其主要特點是當信號電壓為零時,轉速隨扭矩的變大以恒速下降,直到不存在旋轉現(xiàn)象。

    工作原理

    伺服系統(tǒng)是一種自動控制系統(tǒng),使物體的位置、方向、狀態(tài)等輸出受控量隨輸入目標的任意變化而變化。伺服主要由脈沖定位,當伺服電機接收到一個脈沖時,它將旋轉與一個脈沖對應的角度以實現(xiàn)位移。由于伺服電機本身具有發(fā)送脈沖的功能,伺服電機在每個旋轉角度都會發(fā)送相應數(shù)量的脈沖。通過這種方式,它將與伺服電機接收到的脈沖相呼應,或稱為閉環(huán),系統(tǒng)也能掌握有多少脈沖被發(fā)送到伺服電機,同時又有多少脈沖被接收回來,也就更精確地控制電機的旋轉,實現(xiàn)精確定位。

    1、直流伺服電機分為有刷電機和無刷電機。有刷電機具有結構簡單、易于控制、成本低、調速范圍廣、起動轉矩大、需要維護等優(yōu)點,但維護不方便,對環(huán)境有要求,容易產生電磁干擾。因此,它可用于對成本敏感的常見工業(yè)和民用場合。

    而無刷電機具有體積小、重量輕、速度快、慣性小、輸出大、轉動平穩(wěn)、轉矩穩(wěn)定等優(yōu)點。雖然控制復雜,但易于實現(xiàn)智能化。其電子換向方式靈活,可采用方波換向或正弦波換向。電機可以在各種環(huán)境中使用,因為它具有效率高,電磁輻射低工作溫度低,免維護,使用壽命長的特點。

    2、交流伺服電機分為同步電機和異步電機,也是無刷電機的一種。同步電機一般用來運動控制,它是可以實現(xiàn)大功率的。因為慣性大,轉速隨功率的變大而迅速減小,所以平時它適用于低速平穩(wěn)運行的應用。

    3、交流伺服電機與無刷直流伺服電機的功能區(qū)別:因為交流伺服正弦波控制,轉矩脈動小,所以更好一些。直流伺服為梯形波,但直流伺服系統(tǒng)簡單且價格低廉。

    伺服電機內部的轉子為永磁體,轉子在由驅動器控制的u/v/w三相電形成電磁場的作用下旋轉。同時電機提供的編碼器反饋信號被發(fā)送給驅動器,而伺服電機的精度取決于編碼器的精度,之后驅動器對比反饋值與目標值,來調整轉子的旋轉角度。。


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