伺服電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其工作原理(完整版)
【正文】 此磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電機(jī)自帶的編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。由于轉(zhuǎn)子有磁極，所以在極低頻率下也能旋轉(zhuǎn)運(yùn)行。圖6 直流伺服電動(dòng)機(jī)接線圖直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)構(gòu)特性（n=f(T)）和直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)一樣，也用下式表示：n=Uc/KE?ΦRa/KE?KT?Φ?T圖7 是直流伺服電動(dòng)機(jī)在不同控制電壓下（Uc為額定控制電壓）的機(jī)械特性曲線。圖5 伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。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。所以交流伺服電動(dòng)機(jī)又稱兩個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)。因而適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用?！ ≈绷魉欧姍C(jī)分為有刷和無刷電機(jī)。 交流伺服電動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、噪音小。 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(chǎng)，轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)。所以交流伺服電動(dòng)機(jī)又稱兩個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)。 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)。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。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。 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(chǎng)，轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)。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)。它的勵(lì)磁繞組和電樞分別由兩個(gè)獨(dú)立電源供電。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(chǎng)?？墒羌夹g(shù)含量也高了，價(jià)格也高了。但直流伺服比較簡(jiǎn)單，便宜。⑷適應(yīng)于高速大力矩工作狀態(tài)。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。電角度。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。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)。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。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。⑶慣量小，易于提高系統(tǒng)的快速性。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。日本其他廠商，例如：三菱電動(dòng)機(jī)（HCKFS、HCMFS、HCSFS、HCRFS和HCUFS系列）、東芝精機(jī)（SM系列）、大隈鐵工所(BL系列）、三洋電氣（BL系列）、立石電機(jī)（S系列）等眾多廠商也進(jìn)入了永磁交流伺服系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)行列。電動(dòng)機(jī)包括3個(gè)機(jī)座號(hào)共30個(gè)規(guī)格。原蘇聯(lián)為數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人伺服控制開發(fā)了兩個(gè)系列的交流伺服電動(dòng)機(jī)。伺服電機(jī)工作原理。2ДBy系列采用稀土永磁，6個(gè)機(jī)座號(hào)17個(gè)規(guī)格，～，配套的是3ДБ型控制器。自1989年起推出了全新系列設(shè)計(jì)的摻鶼盜袛（Goldline）永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)，包括B（小慣量）、M（中慣量）和EB（防爆型）三大類，有60、80五種機(jī)座號(hào)，每大類有42個(gè)規(guī)格，全部采用釹鐵硼永磁材料，～，～。德國西門子（Siemens）公司的IFT5系列三相永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)分為標(biāo)準(zhǔn)型和短型兩大類，共8個(gè)機(jī)座號(hào)98種規(guī)格。之后又推出M、F、S、H、C、G 六個(gè)系列。⑸同功率下有較小的體積和重量。近年來，發(fā)展了低慣量的無槽電樞電動(dòng)機(jī)、空心杯形電樞電動(dòng)機(jī)、印制繞組電樞電動(dòng)機(jī)和無刷直流伺服電動(dòng)機(jī)，來提高快速響應(yīng)能力，適應(yīng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展需要，如電視攝象機(jī)、錄音機(jī)、X—Y函數(shù)記錄永磁交流伺服電動(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。對(duì)永磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)來說，當(dāng)然只有電樞控制調(diào)速一種方式?？招谋无D(zhuǎn)子交流伺服電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、運(yùn)行平滑、噪聲小、沒有無線電干擾、無抖動(dòng)現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)；但是勵(lì)磁電流較大，體積也較大，轉(zhuǎn)子易變形，性能上不及直流伺服電動(dòng)機(jī)。 同時(shí)改變控制電壓幅值和相位。而兩相繞組的磁動(dòng)勢(shì)幅值又相等，這種狀態(tài)稱為對(duì)稱狀態(tài)。其目的是為了減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，增
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