伺服的基本概念是準(zhǔn)確、精確、快速定位。變頻是伺服控制的一個必須的內(nèi)部環(huán)節(jié),伺服驅(qū)動器中同樣存在變頻(要進行無級調(diào)速)。但伺服將電流環(huán)速度環(huán)或者位置環(huán)都閉合進行控制,這是很大的區(qū)別。除此,伺服電機的構(gòu)造與普通電機是有區(qū)別的,要滿足快速響應(yīng)和準(zhǔn)確定位。現(xiàn)在市面上流通的交流伺服電機多為永磁同步交流伺服,但這種電機受工藝限制,很難做到很大的功率,十幾KW以上的同步伺服價格及其昂貴,這樣在現(xiàn)場應(yīng)用允許的情況下多采用交流異步伺服,這時很多驅(qū)動器就是高等變頻器,帶編碼器反饋閉環(huán)控制。所謂伺服就是要滿足準(zhǔn)確、精確、快速定位,只要滿足就不存在伺服變頻之爭。伺服電機的輸出力矩可以根據(jù)負載的變化進行調(diào)整。安徽工業(yè)伺服電機
交流伺服電動機在沒有控制電壓時,定子內(nèi)只有勵磁繞組產(chǎn)生的脈動磁場,轉(zhuǎn)子靜止不動。當(dāng)有控制電壓時,定子內(nèi)便產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場,轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn),在負載恒定的情況下,電動機的轉(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,伺服電動機將反轉(zhuǎn)。交流伺服電動機的工作原理與分相式單相異步電動機雖然相似,但前者的轉(zhuǎn)子電阻比后者大得多,所以伺服電動機與單機異步電動機相比,有三個特點:1、起動轉(zhuǎn)矩大由于轉(zhuǎn)子電阻大,與普通異步電動機的轉(zhuǎn)矩特性曲線2相比,有明顯的區(qū)別。它可使臨界轉(zhuǎn)差率S0>1,這樣不僅使轉(zhuǎn)矩特性(機械特性)更接近于線性,而且具有較大的起動轉(zhuǎn)矩。因此,當(dāng)定子一有控制電壓,轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動,即具有起動快、靈敏度高的特點。2、運行范圍較廣3、無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象正常運轉(zhuǎn)的伺服電動機,只要失去控制電壓,電機立即停止運轉(zhuǎn)。當(dāng)伺服電動機失去控制電壓后,它處于單相運行狀態(tài),由于轉(zhuǎn)子電阻大,定子中兩個相反方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子作用所產(chǎn)生的兩個轉(zhuǎn)矩特性(T1-S1、T2-S2曲線)以及合成轉(zhuǎn)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。安徽工業(yè)伺服電機伺服電機低速力矩大,其波動小,運行平穩(wěn)。
隨著科技快速發(fā)展,伺服電動缸系統(tǒng)在許多設(shè)備工業(yè)中應(yīng)用廣。伺服電動缸是將伺服電機與絲杠一體化設(shè)計的模塊化產(chǎn)品,具有高速響應(yīng)、定位精確、運行平穩(wěn)等特點。常見類型有:直流伺服電動缸、交流伺服電動缸和步進伺服電動缸等。伺服電動缸主要應(yīng)用于實驗設(shè)備、專行業(yè)用設(shè)備、設(shè)備等領(lǐng)域,以及其他可代替液壓、氣動的場所,是液壓、氣動設(shè)備的升級產(chǎn)品,如全電動多自由度平臺等;伺服電機選擇的時候,首先一個要考慮的就是功率的選擇。一般應(yīng)注意以下兩點: 1。如果電機功率選得過?。蜁霈F(xiàn)“小馬拉大車”現(xiàn)象,造成電機長期過載,使其絕緣因發(fā)熱而損壞,甚至電機被燒毀。 2。如果電機功率選得過大.就會出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象,其輸出機械功率不能得到充分利用,功率因數(shù)和效率都不高,不但對用戶和電網(wǎng)不利。而且還會造成電能浪費。
響應(yīng)速度是衡量伺服電機性能的另一個重要指標(biāo)。它指的是電機從接收到控制指令到達到目標(biāo)狀態(tài)的速度。對于需要快速動作的應(yīng)用場景,如高速沖壓機、高速包裝機等,伺服電機的快速響應(yīng)能力至關(guān)重要。響應(yīng)速度主要受電機的慣性、電磁參數(shù)以及驅(qū)動器的控制算法影響。低慣性的電機能夠更快地改變轉(zhuǎn)速和方向,因為它在加速和減速過程中需要克服的阻力更小。在驅(qū)動器方面,先進的控制算法,如矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等,可以優(yōu)化電機的轉(zhuǎn)矩輸出,提高電機的響應(yīng)速度。當(dāng)接收到控制系統(tǒng)的指令時,快速響應(yīng)的伺服電機能夠迅速調(diào)整其轉(zhuǎn)速、扭矩和位置,準(zhǔn)確地執(zhí)行指令,從而滿足高速、高精度自動化生產(chǎn)的要求。伺服電機也是無刷電機,分為同步和異步電機,運動控制中一般都用同步電機。
伺服電機的三種控制方式:如果您對電機的速度、位置都沒有要求,只要輸出一個恒轉(zhuǎn)矩,當(dāng)然是用轉(zhuǎn)矩模式;如果對位置和速度有一定的精度要求,而對實時轉(zhuǎn)矩不是很關(guān)心,用速度或位置模式比較好;如果上位控制器有比較好的閉環(huán)控制功能,用速度控制效果會好一點;如果本身要求不是很高,或者基本沒有實時性的要求,用位置控制方式對上位控制器沒有很高的要求。就伺服驅(qū)動器的響應(yīng)速度來看:轉(zhuǎn)矩模式運算量較小,驅(qū)動器對控制信號的響應(yīng)較快;位置模式運算量較大,驅(qū)動器對控制信號的響應(yīng)較慢。伺服電機廣泛應(yīng)用于機械加工、自動化生產(chǎn)線和機器人等領(lǐng)域。安徽工業(yè)伺服電機
伺服電機可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求選擇不同的控制模式。安徽工業(yè)伺服電機
伺服電機選型比較:交流伺服電動機定子的構(gòu)造基本上與電容分相式單相異步電動機相似.其定子上裝有兩個位置互差90°的繞組,一個是勵磁繞組Rf,它始終接在交流電壓Uf上;另一個是控制繞組L,聯(lián)接控制信號電壓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(zhuǎn)子通常做成鼠籠式,但為了使伺服電動機具有較寬的調(diào)速范圍、線性的機械特性,無“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象和快速響應(yīng)的性能,它與普通電動機相比,應(yīng)具有轉(zhuǎn)子電阻大和轉(zhuǎn)動慣量小這兩個特點。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)動慣量,轉(zhuǎn)子做得細長;另一種是采用鋁合金制成的空心杯形轉(zhuǎn)子,杯壁很薄,只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)動慣量很小,反應(yīng)迅速,而且運轉(zhuǎn)平穩(wěn),因此被普遍采用。安徽工業(yè)伺服電機