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    技術專欄

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    帶你了解伺服電機的工作原理

      伺服電機(servo motor )是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉(zhuǎn)的發(fā)動機,是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機可使控制速度,位置精度非常準確,可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。
      伺服電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制,并能快速反應,在自動控制系統(tǒng)中,用作執(zhí)行元件,且具有機電時間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性,可把所收到的電信號轉(zhuǎn)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(zhuǎn)現(xiàn)象,轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。
      伺服電機
      1、伺服系統(tǒng)(servo mechanism)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統(tǒng)。伺服主要靠脈沖來定位;
      基本上可以這樣理解,伺服電機接收到1個脈沖,就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應的角度,從而實現(xiàn)位移,因為,伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能,所以伺服電機每旋轉(zhuǎn)一個角度,都會發(fā)出對應數(shù)量的脈沖;
      這樣,和伺服電機接受的脈沖形成了呼應,或者叫閉環(huán),如此一來,系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機,同時又收了多少脈沖回來,這樣,就能夠很的控制電機的轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)的定位,可以達到0.001mm。
      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(zhuǎn)矩大,調(diào)速范圍寬,控制容易,需要維護,但維護不方便(換碳刷),產(chǎn)生電磁干擾,對環(huán)境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)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(zhuǎn)動平滑,力矩穩(wěn)定。
      控制復雜,容易實現(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。
      電機免維護,效率很高,運行溫度低,電磁輻射很小,長壽命,可用于各種環(huán)境。
      2、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;
      它的功率范圍大,可以做到很大的功率。大慣量,轉(zhuǎn)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(wěn)運行的應用。
      3、伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,驅(qū)動器控制的U/V/W三相電形成電磁場,轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動;
      同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器,驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標值進行比較,調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。
      伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。
      交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上的區(qū)別:
      交流伺服要好一些,因為是正弦波控制,轉(zhuǎn)矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單,便宜。
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