伺服電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其工作原理-wenkub
2023-07-12 07:25:43 本頁面
【正文】 S曲線）不同。它可使臨界轉(zhuǎn)差率S0＞1，這樣不僅使轉(zhuǎn)矩特性（機(jī)械特性）更接近于線性，而且具有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。圖1 交流伺服電動(dòng)機(jī)原理圖圖2所以交流伺服電動(dòng)機(jī)又稱兩個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)。伺服電動(dòng)機(jī)有直流和交流之分。因而適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。控制復(fù)雜，容易實(shí)現(xiàn)智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相?！ ≈绷魉欧姍C(jī)分為有刷和無刷電機(jī)。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度（線數(shù)）。 交流伺服電動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、噪音小。因此，當(dāng)定子一有控制電壓，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動(dòng)，即具有起動(dòng)快、靈敏度高的特點(diǎn)。 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)。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)。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)。 運(yùn)行范圍較廣 無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象 正常運(yùn)轉(zhuǎn)的伺服電動(dòng)機(jī)，只要失去控制電壓，電機(jī)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。但控制特性是非線性，并且由于轉(zhuǎn)子電阻大，損耗大，效率低，因此與同容量直流伺服電動(dòng)機(jī)相比，體積大、重量重?！ ∮兴㈦姍C(jī)成本低，結(jié)構(gòu)簡單，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，控制容易，需要維護(hù)，但維護(hù)方便（換碳刷），產(chǎn)生電磁干擾，對(duì)環(huán)境有要求。電機(jī)免維護(hù)，效率很高，運(yùn)行溫度低，電磁輻射很小，長壽命，可用于各種環(huán)境。 伺服電動(dòng)機(jī)基本知識(shí)講解伺服電動(dòng)機(jī) 伺服電動(dòng)機(jī)又叫執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，或叫控制電動(dòng)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，如圖1所示。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)。 空心杯形轉(zhuǎn)子伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)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)。因此，當(dāng)定子一有控制電壓，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動(dòng)，即具有起動(dòng)快、靈敏度高的特點(diǎn)。這時(shí)的合成轉(zhuǎn)矩T是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，從而使電動(dòng)機(jī)迅速停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)電源頻率為50Hz，電壓有36V、110V、2380V；當(dāng)電源頻率為400Hz，電壓有20V、26V、36V、115V等多種。它的勵(lì)磁繞組和電樞分別由兩個(gè)獨(dú)立電源供電。由圖可見：在一定負(fù)載轉(zhuǎn)矩下，當(dāng)磁通不變時(shí)，如果升高電樞電壓，電機(jī)的轉(zhuǎn)速就升高；反之，降低電樞電壓，轉(zhuǎn)速就下降；當(dāng)Uc＝0時(shí)，電動(dòng)機(jī)立即停轉(zhuǎn)。當(dāng)定子的繞組中通過三相電源后，定子與轉(zhuǎn)子之間必然產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)場。所以它比異步電機(jī)的調(diào)速范圍更寬。可是技術(shù)含量也高了，價(jià)格也高了。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度（線數(shù)）。但直流伺服比較簡單，便宜。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。⑷適應(yīng)于高速大力矩工作狀態(tài)。按電流種類的不同，伺服電動(dòng)機(jī)可分為直流和交流兩大類。轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)形式籠型轉(zhuǎn)子和空心杯型轉(zhuǎn)子兩種。外定子的結(jié)構(gòu)與籠型交流伺服電動(dòng)機(jī)的定子相同，鐵心槽內(nèi)放有兩相繞組。電角度。旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體相對(duì)切割，在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流。這是交流伺服電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行上與普通異步電動(dòng)機(jī)的區(qū)別。 控制電壓與勵(lì)磁電壓的大小，保持額定值不變，改變控制電壓的相位。2 工作特性和用途伺服電動(dòng)機(jī)的工作特性是以機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性為表征。而反轉(zhuǎn)時(shí)失去UK，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為正（1〈S〈2時(shí)〉，不會(huì)產(chǎn)生自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，可以自行制動(dòng)，迅速停止運(yùn)轉(zhuǎn)，這也是交流伺服電動(dòng)機(jī)與異步電動(dòng)機(jī)的重要區(qū)別。 不同類型的交流伺服電動(dòng)機(jī)具有不同的特點(diǎn)?；\型轉(zhuǎn)子交流伺服電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品為SL系列。為了適應(yīng)各種不同系統(tǒng)的需要，從結(jié)構(gòu)上作了許多改進(jìn)，又發(fā)展了低慣量的無槽電樞、空心杯形電樞、印制繞組電樞和無刷直流伺服電動(dòng)機(jī)等品種。直流伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)向隨控制電壓的極性改變而改變。與交流伺服電動(dòng)機(jī)相比，它的調(diào)速線性好，體積小，質(zhì)量輕，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，輸出功率大。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)。⑶慣量小，易于提高系統(tǒng)的快速性。到20世紀(jì)80年代中后期，各公司都已有完整的系列產(chǎn)品。典型生產(chǎn)廠家如德國西門子、美國科爾摩根和日本松下及安川等公司。由舊系列矩形波驅(qū)動(dòng)、8051單片機(jī)控制改為正弦波驅(qū)動(dòng)、80C、154CPU和門陣列芯片控制，力矩波動(dòng)由24％
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