理论教育 伺服电动机特性详解

伺服电动机特性详解

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:伺服电动机是一种功率很小的微型特种电动机。伺服电动机的功率一般在0.1~100W,也有交流和直流之分。它的励磁绕组和电枢分别由两个独立电源供电,直流伺服电动机也有永磁式的,即磁极是永磁铁。伺服电动机是伺服系统的主要器件,到目前为止,高性能的电伺服系统大多数采用永磁同步交流伺服电动机,控制驱动器多采用快速、准确定位的全数字位置伺服系统。伺服电动机的精度取决于编码器的精度(线数)。

伺服电动机特性详解

伺服电动机(又称执行电动机,见图1-14)是一种功率很小的微型特种电动机。其功能是将电信号转换成转轴的角位移或角速度,常用于控制系统中。伺服电动机的功率一般在0.1~100W,也有交流和直流之分。

1.交流伺服电动机

交流伺服电动机的转子常做成笼型,转子有两种结构形式:一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的笼型转子;另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子,杯壁很薄,仅为0.2~0.3mm,为了减少磁路的磁阻,要在空心杯形转子内放置固定的内定子。空心杯形转子的转动惯量很小,反应迅速,而且运转平稳。

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图1-14 伺服电动机

交流伺服电动机也是无刷电动机,又分为同步和异步两种,目前应用在控制系统中一般都是同步电动机。(www.daowen.com)

2.直流伺服电动机

直流伺服电动机的结构和一般直流电动机一样,所不同的是,为了减少转动惯量而将其做得细长一些。它的励磁绕组和电枢分别由两个独立电源供电,直流伺服电动机也有永磁式的,即磁极是永磁铁。通常采用电枢控制,就是励磁电压一定,建立的磁通量也是定值,而将控制电压加在电枢上。

直流伺服电动机又分为有刷和无刷两种,有刷电动机制造成本低、结构简单、起动转矩大、调速范围宽、控制容易、维护方便,但会产生电磁干扰,对环境有一定要求,适用于普通工业和民用场合。

无刷伺服电动机响应速度快、速度高、惯量小、转动平滑、力矩稳定、控制复杂、容易实现智能化。

伺服电动机是伺服系统的主要器件,到目前为止,高性能的电伺服系统大多数采用永磁同步交流伺服电动机,控制驱动器多采用快速、准确定位的全数字位置伺服系统。伺服电动机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电动机自带的编码器将反馈信号传送给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电动机的精度取决于编码器的精度(线数)。

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