伺服電機內部結構及其工作原理

2020-11-21 電子產品世界

  伺服電機原理

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201710/368541.htm

  一、交流伺服電動機

  交流伺服電動機定子的構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子通常做成鼠籠式,但為了使伺服電動機具有較寬的調速範圍、線性的機械特性,無「自轉」現象和快速響應的性能,它與普通電動機相比,應具有轉子電阻大和轉動慣量小這兩個特點。目前應用較多的轉子結構有兩種形式:一種是採用高電阻率的導電材料做成的高電阻率導條的鼠籠轉子,為了減小轉子的轉動慣量,轉子做得細長;另一種是採用鋁合金製成的空心杯形轉子,杯壁很薄,僅0.2-0.3mm,為了減小磁路的磁阻,要在空心杯形轉子內放置固定的內定子。空心杯形轉子的轉動慣量很小,反應迅速,而且運轉平穩,因此被廣泛採用。

  交流伺服電動機在沒有控制電壓時,定子內只有勵磁繞組產生的脈動磁場,轉子靜止不動。當有控制電壓時,定子內便產生一個旋轉磁場,轉子沿旋轉磁場的方向旋轉,在負載恆定的情況下,電動機的轉速隨控制電壓的大小而變化,當控制電壓的相位相反時,伺服電動機將反轉。

  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,但前者的轉子電阻比後者大得多,所以伺服電動機與單機異步電動機相比,有三個顯著特點:

  1、起動轉矩大

  由於轉子電阻大,其轉矩特性曲線如圖3中曲線1所示,與普通異步電動機的轉矩特性曲線2相比,有明顯的區別。它可使臨界轉差率S0>1,這樣不僅使轉矩特性(機械特性)更接近於線性,而且具有較大的起動轉矩。因此,當定子一有控制電壓,轉子立即轉動,即具有起動快、靈敏度高的特點。

  2、運行範圍較廣

  3、無自轉現象

  正常運轉的伺服電動機,只要失去控制電壓,電機立即停止運轉。當伺服電動機失去控制電壓後,它處於單相運行狀態,由於轉子電阻大,定子中兩個相反方向旋轉的旋轉磁場與轉子作用所產生的兩個轉矩特性(T1-S1、T2-S2曲線)以及合成轉矩特性(T-S曲線)

  交流伺服電動機的輸出功率一般是0.1-100W。當電源頻率為50Hz,電壓有36V、110V、220、380V;當電源頻率為400Hz,電壓有20V、26V、36V、115V等多種。

  交流伺服電動機運行平穩、噪音小。但控制特性是非線性,並且由於轉子電阻大,損耗大,效率低,因此與同容量直流伺服電動機相比,體積大、重量重,所以只適用於0.5-100W的小功率控制系統。

  交流伺服電動機原理?

  伺服電機內部的轉子是永磁鐵,驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場,轉子在此磁場的作用下轉動,同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器,驅動器根據反饋值與目標值進行比較,調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定於編碼器的精度(線數)。

  伺服電動機在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機。是一種補助馬達間接變速裝置。又稱執行電動機,在自動控制系統中,用作執行元件,把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類,其主要特點是,當信號電壓為零時無自轉現象,轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。

  作用:伺服電機,可使控制速度,位置精度非常準確。

  直流伺服電機分為有刷和無刷電機。

  有刷電機成本低,結構簡單,啟動轉矩大,調速範圍寬,控制容易,需要維護,但維護方便(換碳刷),產生電磁幹擾,對環境有要求。因此它可以用於對成本敏感的普通工業和民用場合。

  無刷電機體積小,重量輕,出力大,響應快,速度高,慣量小,轉動平滑,力矩穩定。控制複雜,容易實現智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。電機免維護,效率很高,運行溫度低,電磁輻射很小,長壽命,可用於各種環境。

  交流伺服電機也是無刷電機,分為同步和異步電機,目前運動控制中一般都用同步電機,它的功率範圍大,可以做到很大的功率。大慣量,最高轉動速度低,且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩運行的應用。

  伺服電動機基本知識講解

  伺服電動機

  伺服電動機又叫執行電動機,或叫控制電動機。在自動控制系統中,伺服電動機是一個執行元件,它的作用是把信號(控制電壓或相位)變換成機械位移,也就是把接收到的電信號變為電機的一定轉速或角位移。其容量一般在0.1-100W,常用的是30W以下。伺服電動機有直流和交流之分。

  一、交流伺服電動機

  交流伺服電動機定子的構造基本上與電容分相式單相異步電動機相似,如圖1所示。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子通常做成鼠籠式,但為了使伺服電動機具有較寬的調速範圍、線性的機械特性,無「自轉」現象和快速響應的性能,它與普通電動機相比,應具有轉子電阻大和轉動慣量小這兩個特點。目前應用較多的轉子結構有兩種形式:一種是採用高電阻率的導電材料做成的高電阻率導條的鼠籠轉子,為了減小轉子的轉動慣量,轉子做得細長;另一種是採用鋁合金製成的空心杯形轉子,杯壁很薄,僅0.2-0.3mm,為了減小磁路的磁阻,要在空心杯形轉子內放置固定的內定子,如圖2所示。空心杯形轉子的轉動慣量很小,反應迅速,而且運轉平穩,因此被廣泛採用。

  圖1 交流伺服電動機原理圖

  圖2 空心杯形轉子伺服電動機結構

  交流伺服電動機在沒有控制電壓時,定子內只有勵磁繞組產生的脈動磁場,轉子靜止不動。當有控制電壓時,定子內便產生一個旋轉磁場,轉子沿旋轉磁場的方向旋轉,在負載恆定的情況下,電動機的轉速隨控制電壓的大小而變化,當控制電壓的相位相反時,伺服電動機將反轉。

  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,但前者的轉子電阻比後者大得多,所以伺服電動機與單機異步電動機相比,有三個顯著特點:

  1、起動轉矩大

  由於轉子電阻大,其轉矩特性曲線如圖3中曲線1所示,與普通異步電動機的轉矩特性曲線2相比,有明顯的區別。它可使臨界轉差率S0>1,這樣不僅使轉矩特性(機械特性)更接近於線性,而且具有較大的起動轉矩。因此,當定子一有控制電壓,轉子立即轉動,即具有起動快、靈敏度高的特點。

  圖3 伺服電動機的轉矩特性

  2、運行範圍較寬

  如圖3所示,較差率S在0到1的範圍內伺服電動機都能穩定運轉。

  3、無自轉現象

  正常運轉的伺服電動機,只要失去控制電壓,電機立即停止運轉。當伺服電動機失去控制電壓後,它處於單相運行狀態,由於轉子電阻大,定子中兩個相反方向旋轉的旋轉磁場與轉子作用所產生的兩個轉矩特性(T1-S1、T2-S2曲線)以及合成轉矩特性(T-S曲線)如圖4所示,與普通的單相異步電動機的轉矩特性(圖中T′-S曲線)不同。這時的合成轉矩T是制動轉矩,從而使電動機迅速停止運轉。

  圖4 伺服電動機單相運行時的轉矩特性

  圖5是伺服電動機單相運行時的機械特性曲線。負載一定時,控制電壓Uc愈高,轉速也愈高,在控制電壓一定時,負載增加,轉速下降。

  圖5 伺服電動機的機械特性

  交流伺服電動機的輸出功率一般是0.1-100W。當電源頻率為50Hz,電壓有36V、110V、220、380V;當電源頻率為400Hz,電壓有20V、26V、36V、115V等多種。

  交流伺服電動機運行平穩、噪音小。但控制特性是非線性,並且由於轉子電阻大,損耗大,效率低,因此與同容量直流伺服電動機相比,體積大、重量重,所以只適用於0.5-100W的小功率控制系統。

  二、直流伺服電動機

  直流伺服電動機的結構和一般直流電動機一樣,只是為了減小轉動慣量而做得細長一些。它的勵磁繞組和電樞分別由兩個獨立電源供電。也有永磁式的,即磁極是永久磁鐵。通常採用電樞控制,就是勵磁電壓f一定,建立的磁通量Φ也是定值,而將控制電壓Uc加在電樞上,其接線圖如圖6所示。

  圖6 直流伺服電動機接線圖

  圖7 是直流伺服電動機在不同控制電壓下(Uc為額定控制電壓)的機械特性曲線。由圖可見:在一定負載轉矩下,當磁通不變時,如果升高電樞電壓,電機的轉速就升高;反之,降低電樞電壓,轉速就下降;當Uc=0時,電動機立即停轉。要電動機反轉,可改變電樞電壓的極性。

  圖7 直流伺服電動機的n=f(T)曲線

  直流伺服電動機和交流伺服電動機相比,它具有機械特性較硬、輸出功率較大、不自轉,起動轉矩大等優點。

  交流的伺服電動機的原理

  交流伺服電機的定子裝有三相對稱的繞組,而轉子是永久磁極。當定子的繞組中通過三相電源後,定子與轉子之間必然產生一個旋轉場。這個旋轉磁場的轉速稱為同步轉速。電機的轉速也就是磁場的轉速。由於轉子有磁極,所以在極低頻率下也能旋轉運行。所以它比異步電機的調速範圍更寬。而與直流伺服電機相比,它沒有機械換向器,特別是它沒有了碳刷,完全排除了換向時產生火花對機械造成的磨損,另外交流伺服電機自帶一個編碼器。可以隨時將電機運行的情況「報告」給驅動器,驅動器又根據得到的「報告」更精確的控制電機的運行。由此可見交流伺服電機優點確實很多。可是技術含量也高了,價格也高了。最重要是對交流伺服電機的調試技術提高了。也就是電機雖好,如果調試不好一樣是問題多多。 伺服電機內部的轉子是永磁鐵,驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場,轉子在此磁場的作用下轉動,同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器,驅動器根據反饋值與目標值進行比較,調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定於編碼器的精度(線數)。

  4. 什麼是伺服電機?有幾種類型?工作特點是什麼?

  答:伺服電動機又稱執行電動機,在自動控制系統中,用作執行元件,把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類,其主要特點是,當信號電壓為零時無自轉現象,轉速隨著轉矩的增加而勻速下降,

  請問交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上有什麼區別?答:交流伺服要好一些,因為是正弦波控制,轉矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單,便宜。

  永磁交流伺服電動機20世紀80年代以來,隨著集成電路、電力電子技術和交流可變速驅動技術的發展,永磁交流伺服驅動技術有了突出的發展,各國著名電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動機和伺服驅動器系列產品並不斷完善和更新。交流伺服系統已成為當代高性能伺服系統的主要發展方向,使原來的直流伺服面臨被淘汰的危機。90年代以後,世界各國已經商品化了的交流伺服系統是採用全數字控制的正弦波電動機伺服驅動。交流伺服驅動裝置在傳動領域的發展日新月異。永磁交流伺服電動機同直流伺服電動機比較,主要優點有:⑴無電刷和換向器,因此工作可靠,對維護和保養要求低。⑵定子繞組散熱比較方便。⑶慣量小,易於提高系統的快速性。⑷適應於高速大力矩工作狀態。⑸同功率下有較小的體積和重量。

  伺服電動機的介紹

  伺服電動機(或稱執行電動機)是自動控制系統和計算裝置中廣泛應用的一種執行元件。其作用為把接受的電信號轉換為電動機轉軸的角位移或角速度。按電流種類的不同,伺服電動機可分為直流和交流兩大類。

  一、交流伺服電動機

  1、結構和原理

  交流伺服電動機的定子繞組和單相異步電動機相似,它的定子上裝有兩個在空間相差90°電角度的繞組,即勵磁繞組和控制繞組。運行時勵磁繞組始終加上一定的交流勵磁電壓,控制繞組上則加大小或相位隨信號變化的控制電壓。轉子的結構形式籠型轉子和空心杯型轉子兩種。籠型轉子的結構與一般籠型異步電動機的轉子相同,但轉子做的細長,轉子導體用高電阻率的材料作成。其目的是為了減小轉子的轉動慣量,增加啟動轉矩對輸入信號的快速反應和克服自轉現象。空心杯形轉子交流伺服電動機的定子分為外定子和內定子兩部分。外定子的結構與籠型交流伺服電動機的定子相同,鐵心槽內放有兩相繞組。空心杯形轉子由導電的非磁性材料(如鋁)做成薄壁筒形,放在內、外定子之間。杯子底部固定於轉軸上,杯臂薄而輕,厚度一般在0.2—0.8mm,因而轉動慣量小,動作快且靈敏。

  交流伺服電動機的工作原理和單相異步電動機相似,LL是有固定電壓勵磁的勵磁繞組,LK是有伺服放大器供電的控制繞組,兩相繞組在空間相差90°電角度。如果IL與Ik 的相位差為90°,而兩相繞組的磁動勢幅值又相等,這種狀態稱為對稱狀態。與單相異步電動機一樣,這時在氣隙中產生的合成磁場為一旋轉磁場,其轉速稱為同步轉速。旋轉磁場與轉子導體相對切割,在轉子中產生感應電流。轉子電流與旋轉磁場相互作用產生轉矩,使轉子旋轉。如果改變加在控制繞組上的電流的大小或相位差,就破壞了對稱狀態,使旋轉磁場減弱,電動機的轉速下降。電機的工作狀態越不對稱,總電磁轉矩就越小,當除去控制繞組上信號電壓以後,電動機立即停止轉動。這是交流伺服電動機在運行上與普通異步電動機的區別。

  交流伺服電動機有以下三種轉速控制方式:

  (1)幅值控制 控制電流與勵磁電流的相位差保持90°不變,改變控制電壓的大小。

  (2) 相位控制 控制電壓與勵磁電壓的大小,保持額定值不變,改變控制電壓的相位。

  (3)幅值—相位控制 同時改變控制電壓幅值和相位。交流伺服電動機轉軸的轉向隨控制電壓相位的反相而改變。

  2 工作特性和用途

  伺服電動機的工作特性是以機械特性和調節特性為表徵。在控制電壓一定時,負載增加,轉速下降;它的調節特性是在負載一定時,控制電壓越高,轉速也越高。伺服電動機有三個顯著特點:

  (1)啟動轉矩大 由於轉子導體電阻很大,可使臨界轉差率Sm>1,定子一加上控制電壓,轉子立即啟動運轉.

  (2)運行範圍寬 在轉差率從0到1的範圍內都能穩定運轉.

  (3)無自轉現象 控制信號消失後,電動機旋轉不停的現象稱"自轉".自轉現象破壞了伺服性,顯然要避免.

  正常運轉的伺服電動機只要失去控制電壓後,伺服電動機就處於單相運行狀態。由於轉子導體電阻足夠大,使得總電磁轉矩始終是制動性的轉矩,當電動機正轉時失去Uk(控制電壓),產生的轉矩為負(0<S<1)。而反轉時失去UK,產生的轉矩為正(1〈S〈2時〉,不會產生自轉現象,可以自行制動,迅速停止運轉,這也是交流伺服電動機與異步電動機的重要區別。

  不同類型的交流伺服電動機具有不同的特點。籠型轉子交流伺服電動機具有勵磁電流較小、體積較小、機械強度高等特點;但是低速運行不夠平穩,有抖動現象。空心杯形轉子交流伺服電動機具有結構簡單、維護方便、轉動慣量小、運行平滑、噪聲小、沒有無線電幹擾、無抖動現象等優點;但是勵磁電流較大,體積也較大,轉子易變形,性能上不及直流伺服電動機。

  交流伺服電動機適用於0.1—100W小功率自動控制系統中,頻率有50Hz、400Hz等多種。籠型轉子交流伺服電動機產品為SL系列。空心杯形轉子交流伺服電動機為SK系列,用於要求運行平滑的系統中。

  二、直流伺服電動機

  直流伺服電動機的基本結構與普通他勵直流電動機一樣,所不同的是直流伺服電動機的電樞電流很小,換向並不困難,因此都不用裝換向磁極,並且轉子做得細長,氣隙較小,磁路不飽和,電樞電阻較大。按勵磁方式不同,可分為電磁式和永磁式兩種,電磁式直流伺服電動機的磁場由勵磁繞組產生,一般用他勵式;永磁式直流伺服電動機的磁場由永久磁鐵產生,無需勵磁繞組和勵磁電流,可減小體積和損耗。為了適應各種不同系統的需要,從結構上作了許多改進,又發展了低慣量的無槽電樞、空心杯形電樞、印製繞組電樞和無刷直流伺服電動機等品種。

  電磁式直流伺服電動機的工作原理和他勵式直流電動機同,因此電磁式直流伺服電動機有兩種控制轉速方式:電樞控制和磁場控制。對永磁式直流伺服電動機來說,當然只有電樞控制調速一種方式。由於磁場控制調速方式的性能不如電樞控制調速方式,故直流伺服電動機一般都採用電樞控制調速。直流伺服電動機轉軸的轉向隨控制電壓的極性改變而改變。

  直流伺服電動機的機械特性與他勵直流電動機相似,即n=n0-αT。當勵磁不變時,對不同電壓Ua有一組下降的平行直線。

  直流伺服電動機適用於功率稍大(1—600W)的自動控制系統中。與交流伺服電動機相比,它的調速線性好,體積小,質量輕,啟動轉矩大,輸出功率大。但它的結構複雜,特別是低速穩定性差,有火花會引起無線電幹擾。近年來,發展了低慣量的無槽電樞電動機、空心杯形電樞電動機、印製繞組電樞電動機和無刷直流伺服電動機,來提高快速響應能力,適應自動控制系統的發展需要,如電視攝象機、錄音機、X—Y函數記錄

  永磁交流伺服電動機

  20世紀80年代以來,隨著集成電路、電力電子技術和交流可變速驅動技術的發展,永磁交流伺服驅動技術有了突出的發展,各國著名電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動機和伺服驅動器系列產品並不斷完善和更新。交流伺服系統已成為當代高性能伺服系統的主要發展方向,使原來的直流伺服面臨被淘汰的危機。90年代以後,世界各國已經商品化了的交流伺服系統是採用全數字控制的正弦波電動機伺服驅動。交流伺服驅動裝置在傳動領域的發展日新月異。永磁交流伺服電動機同直流伺服電動機比較,主要優點有:

  ⑴無電刷和換向器,因此工作可靠,對維護和保養要求低。

  ⑵定子繞組散熱比較方便。

  ⑶慣量小,易於提高系統的快速性。

  ⑷適應於高速大力矩工作狀態。

  ⑸同功率下有較小的體積和重量。

  自從德國MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年漢諾瓦貿易博覽會上正式推出MAC永磁交流伺服電動機和驅動系統,這標誌著此種新一代交流伺服技術已進入實用化階段。到20世紀80年代中後期,各公司都已有完整的系列產品。整個伺服裝置市場都轉向了交流系統。早期的模擬系統在諸如零漂、抗幹擾、可靠性、精度和柔性等方面存在不足,尚不能完全滿足運動控制的要求,近年來隨著微處理器、新型數位訊號處理器(DSP)的應用,出現了數字控制系統,控制部分可完全由軟體進行,分別稱為摪朧 只瘮或摶旌鮮綌、撊 只瘮的永磁交流伺服系統。

  到目前為止,高性能的電伺服系統大多採用永磁同步型交流伺服電動機,控制驅動器多採用快速、準確定位的全數字位置伺服系統。典型生產廠家如德國西門子、美國科爾摩根和日本松下及安川等公司。

  日本安川電機製作所推出的小型交流伺服電動機和驅動器,其中D系列適用於數控工具機(最高轉速為1000r/min,力矩為0.25~2.8N.m),R系列適用於機器人(最高轉速為3000r/min,力矩為0.016~0.16N.m)。之後又推出M、F、S、H、C、G 六個系列。20世紀90年代先後推出了新的D系列和R系列。由舊系列矩形波驅動、8051單片機控制改為正弦波驅動、80C、154CPU和門陣列晶片控制,力矩波動由24%降低到7%,並提高了可靠性。這樣,只用了幾年時間形成了八個系列(功率範圍為0.05~6kW)較完整的體系,滿足了工作機械、搬運機構、焊接機械人、裝配機器人、電子部件、加工機械、印刷機、高速卷繞機、繞線機等的不同需要。

  以生產工具機數控裝置而著名的日本法奴克(Fanuc)公司,在20世紀80年代中

  期也推出了S系列(13個規格)和L系列(5個規格)的永磁交流伺服電動機。L系列

  有較小的轉動慣量和機械時間常數,適用於要求特別快速響應的位置伺服系統。

  日本其他廠商,例如:三菱電動機(HC-KFS、HC-MFS、HC-SFS、HC-RFS和HC-UFS系列)、東芝精機(SM系列)、大隈鐵工所(BL系列)、三洋電氣(BL系列)、立石電機(S系列)等眾多廠商也進入了永磁交流伺服系統的競爭行列。

  德國力士樂公司(Rexroth)的Indramat分部的MAC系列交流伺服電動機共有7個機座號92個規格。

  德國西門子(Siemens)公司的IFT5系列三相永磁交流伺服電動機分為標準型和短型兩大類,共8個機座號98種規格。據稱該系列交流伺服電動機與相同輸出力矩的直流伺服電動機IHU系列相比,重量只有後者的1/2,配套的電晶體脈寬調製驅動器6SC61系列,最多的可供6個軸的電動機控制。

  德國寶石(BOSCH)公司生產鐵氧體永磁的SD系列(17個規格)和稀土永磁的SE系列(8個規格)交流伺服電動機和Servodyn SM系列的驅動控制器。

  美國著名的伺服裝置生產公司Gettys曾一度作為Gould 電子公司一個分部(Motion Control Division),生產M600系列的交流伺服電動機和A600 系列的伺服

  驅動器。後合併到AEG,恢復了Gettys名稱,推出A700全數位化的交流伺服系統。

  美國A-B(ALLEN-BRADLEY)公司驅動分部生產1326型鐵氧體永磁交流伺服電動機和1391型交流PWM伺服控制器。電動機包括3個機座號共30個規格。

  I.D.(Industrial Drives)是美國著名的科爾摩根(Kollmorgen)的工業驅動分部,曾生產BR-210、BR-310、BR-510 三個系列共41個規格的無刷伺服電動機和BDS3型伺服驅動器。自1989年起推出了全新系列設計的摻鶼盜袛(Goldline)永磁交流伺服電動機,包括B(小慣量)、M(中慣量)和EB(防爆型)三大類,有10、20、40、60、80五種機座號,每大類有42個規格,全部採用釹鐵硼永磁材料,力矩範圍為0.84~111.2N.m,功率範圍為0.54~15.7kW。配套的驅動器有BDS4(模擬型)、BDS5(數字型、含位置控制)和Smart Drive(數字型)三個系列, 最大連續電流55A。Goldline系列代表了當代永磁交流伺服技術最新水平。

  愛爾蘭的Inland原為Kollmorgen在國外的一個分部,現合併到AEG,以生產直流伺服電動機、直流力矩電動機和伺服放大器而聞名。生產BHT1100、2200、3300三種機座號共17種規格的SmCo永磁交流伺服電動機和八種控制器。

  法國Alsthom集團在巴黎的Parvex工廠生產LC系列(長型)和GC系列(短型)

  交流伺服電動機共14個規格,並生產AXODYN系列驅動器。

  原蘇聯為數控工具機和機器人伺服控制開發了兩個系列的交流伺服電動機。其中ДBy系列採用鐵氧體永磁,有兩個機座號,每個機座號有3種鐵心長度,各有兩種繞組數據,共12個規格,連續力矩範圍為7~35N.m。2ДBy系列採用稀土永磁,6個機座號17個規格,力矩範圍為0.1~170N.m,配套的是3ДБ型控制器。

  近年日本松下公司推出的全數字型MINAS系列交流伺服系統,其中永磁交流伺服電動機有MSMA系列小慣量型,功率從0.03~5kW,共18種規格;中慣量型有MDMA、MGMA、MFMA三個系列,功率從0.75~4.5kW,共23種規格,MHMA系列大慣量電動機的功率範圍從0.5~5kW,有7種規格。

  韓國三星公司近年開發的全數字永磁交流伺服電動機及驅動系統,其中FAGA交流伺服電動機系列有CSM、CSMG、CSMZ、CSMD、CSMF、CSMS、CSMH、CSMN、CSMX多種型號,功率從15W~5kW。

  現在常採用摴β時浠 蕯(Powerrate)這一綜合指標作為伺服電動機的品質因數,衡量對比各種交直流伺服電動機和步進電動機的動態響應性能。功率變化率表示電動機連續(額定)力矩和轉子轉動慣量之比。

  按功率變化率進行計算分析可知,永磁交流伺服電動機技術指標以美國I.D 的Goldline系列為最佳,德國Siemens的IFT5系列次之。

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    伺服電機工作原理--簡介  伺服電機(servo motor ),又稱執行電機,是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機,是一種補助馬達間接變速裝置。它可以使控制速度、位置精度非常準確,可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。伺服電機可以分為直流伺服電機和交流伺服電機。它可以用於對成本敏感的普通工業和民用場合。
  • 步進電機原理及內部結構
    一體化步進電機什麼是步進電機,步進電機原理及內部結構是什麼,從家中的簡單DVD播放器或印表機到高度複雜的數控工具機或機械臂它能夠實現電子控制的精確運動,使這些電機可以應用於許多類似的監視器,硬碟,數控工具機,3D印表機,機器人,裝配機器人,雷射切割機等等。在本文中,讓我們了解這些電機的特殊之處及其背後的理論。步進電機簡介與所有電機一樣,步進電機也有定子和轉子,但與普通直流電機不同,定子由各組線圈組成。
  • 電動缸廠家解析電動缸內部結構圖及其工作原理
    電動缸有多種叫法,如伺服電動缸、電動執行器、電動滑臺……電動缸的作用是將伺服電機的旋轉動力轉換成直線運動,正因為這一作用,電動缸廣泛應用於實驗設備、軍事設備、醫療設備……接下來跟著電動缸廠家一起來看看電動缸內部結構圖和電動缸的工作原理。
  • 空心杯電機內部結構
    打開APP 空心杯電機內部結構 發表於 2019-08-12 11:30:25
  • 伺服驅動器的工作原理
    打開APP 伺服驅動器的工作原理 發表於 2019-10-30 08:55:11 隨著全數字式交流伺服系統的出現,交流伺服電機也越來越多地應用於數字控制系統中。
  • 重慶貝爍科技有限公司交流伺服電機的原理及應用
    交流伺服電機內部的轉子是永磁鐵,驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場,轉子在此磁場的作用下轉動,同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器,驅動器根據反饋值與目標值進行比較,調整轉子轉動的角度。目錄:1交流伺服電機的工作原理2交流伺服電機的基本常識3交流伺服電機及其調速...4交流伺服電機的優良性能5交流伺服電機在包裝機...
  • 伺服電機的工作原理
    伺服電機,從接線端子看,類似於三相電機,但實質上更接近於單相異步電機。裡面有兩個繞組,一組為驅動繞組,另一個為剎車。伺服電機內部各種信號,如電流、角度、偏心度等,通過一根電纜連接於伺服器,伺服器以此來修正對伺服電機的驅動信號,如改變驅動電流,脈衝時間的長短,是否停機等。感覺伺服器和變頻器挺像的,只不過變頻器輸出三相交流,而伺服器是輸出脈衝信號。伺服器投入使用前,還需要輸入程序,這點比變頻器麻煩點。
  • 步進電機、伺服電機、舵機的原理和區別?
    內部結構則是這樣:晶片通過三者的反饋控制電機各相的驅動電流,實現電機的速度和位置都準確按照預定運行。伺服電機能保證只要負載在額定範圍內,就能達到很高的精度,具體精度首先受制於編碼器的碼盤,與控制算法也有很大關係。與步進電機原理結構不同的是,伺服電機由於把控制電路放到了電機之外,裡面的電機部分就是標準的直流電機或交流感應電機。
  • 永磁同步伺服電機驅動器原理
    永磁交流伺服系統具有以下等優點:(1)電動機無電刷和換向器,工作可靠,維護和保養簡單;(2)定子繞組散熱快;(3)慣量小,易提高系統的快速性;(4)適應於高速大力矩工作狀態;(5)相同功率下,體積和重量較小,廣泛的應用於工具機、機械設備、搬運機構、印刷設備、裝配機器人、加工機械、高速卷繞機、紡織機械等場合,滿足了傳動領域的發展需求。
  • 交流伺服電機的分類、特點及其閉環驅動
    伺服電機內部的轉子是永磁鐵,驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場,轉子在此磁場的作用下轉動,同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器,驅動器根據反饋值與目標值進行比較,調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定於編碼器的精度(線數)。
  • 伺服控制器工作原理
    導讀:本文主要介紹的是伺服控制器的工作原理,感興趣的童鞋們快來學習一下吧~~很漲姿勢的哦~~本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/284512.htm
  • 永磁同步伺服電機(PMSM)驅動器原理
    伺服驅動器有兩部分組成:驅動器硬體和控制算法。控制算法是決定交流伺服系統性能好壞的關鍵技術之一,是國外交流伺服技術封鎖的主要部分,也是在技術壟斷的核心。交流永磁伺服系統的基本結構交流永磁同步伺服驅動器主要有伺服控制單元、功率驅動單元、通訊接口單元、伺服電動機及相應的反饋檢測器件組成,其結構組成如圖1所示。其中伺服控制單元包括位置控制器、速度控制器、轉矩和電流控制器等等。
  • 直流伺服電機速度控制原理
    直流伺服電機速度控制原理                  直流伺服電機結構示意圖  1、直流電機的輸出電磁轉矩表達式為:     2、控制直流伺服電機電磁轉矩和速度的方法有兩種:  *改變電樞電壓Ua即改變電樞電流
  • 步進電機和伺服電機的區別
    今天小編重點講解下伺服電機與步進電機之間究竟有哪些區別,我們將從雙方各自的原理和驅動器原理入手進行詳細的講解。 那先來看看步進電機的原理是什麼。 >>>> 伺服電機驅動器 伺服電機內部的轉子是永磁鐵,驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場,轉子在此磁場的作用下轉動,同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器,驅動器根據反饋值與目標值進行比較,調整轉子轉動的角度。
  • 太兆智控:伺服電機的優點,工作原理是什麼?
    伺服電機是目前一種應用非常廣泛的電機,主要用在數控工具機上,通過使用伺服電機我們可以做到隨時停止等操作。伺服電機相比起其他電機有著非常突出的優點,今天小編就詳細介紹下「伺服電機的優點,工作原理是什麼?」一、伺服電機的優點1、精度:實現了位置,速度和力矩的閉環控制;克服了步進電機失步的問題;2、轉速:高速性能好,一般額定轉速能達到2000——3000轉;3、適應性:抗過載能力強,能承受三倍於額定轉矩的負載,對有瞬間負載波動和要求快速起動的場合特別適用;4、穩定:低速運行平穩,低速運行時不會產生類似於步進電機的步進運行現象。
  • 交流伺服電機的構造和原理就是這麼簡單
    籠型轉子交流伺服電機的轉子和普通三相籠式電機相同。杯形轉子交流伺服電機的結構由外定子,杯形轉子和內定子三部分組成。它的外定子和籠型轉子交流伺服電機相同,轉子則由非磁性導電材料(如銅或鋁)製成空心杯形狀,杯子底部固定在轉軸7上。空心杯的壁很薄(小於0.5mm),因此轉動慣量很小。內定子由矽鋼片疊壓而成,固定在一個端蓋上,內定子上沒有繞組,僅作磁路用。
  • 步進電機與伺服電機的區別
    以松下全數字式交流伺服電機為例,對於帶標準2500線編碼器的電機而言,由於驅動器內部採用了四倍頻技術,其脈衝當量為360°/10000=0.036°。對於帶17位編碼器的電機而言,驅動器每接收217=131072個脈衝電機轉一圈,即其脈衝當量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進電機的脈衝當量的1/655。
  • 伺服電機控制能否代替步進電機控制,交流伺服電機與步進電機的區別...
    本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201710/367382.htm  交流伺服電動機的結構主要可分為兩部分,即定子部分和轉子部分。其中定子的結構與旋轉變壓器的定子基本相同,在定子鐵心中也安放著空間互成90度電角度的兩相繞組。其中一組為激磁繞組,另一組為控制繞組,交流伺服電動機是一種兩相的交流電動機。
  • 伺服電機的制動方式與原理,伺服電機的控制方法
    動態制動器由動態制動電阻組成,在故障,急停,電源斷電時通過能耗制動縮短伺服電機的機械進給  一般都是在伺服電機的U V W相上引出三根線上面分別串上一個制動電阻,這三個電阻接到一個繼電器上 ,在伺服電機正常工作時這個繼電器是吸合的三個相線不短接 當伺服電機要制動時 繼電器就斷電釋放三個相線接到一起了就開始制動了。