雷竞技官网官方网站入口

公司新闻 知识专区 无刷小百科

伺服电机的分类及原理

发布时间:2023-12-10 09:20:41 | 作者: 雷竞技官网官方网站入口


  “伺服”一词源于希腊语“奴隶”的意思。“伺服电机”能够理解为绝对服从控制信号指挥的电机:在控制信号发出之前,转子静止不动;当控制信号发出时,转子立即转动;当控制信号消失时,转子能即时停转。

  伺服电机是自动控制装置中被用作执行元件的微特电机,其功能是将电信号转换成转轴的角位移或角速度。伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

  交流伺服电机的基本构造与交流感应电动机(异步电机)相似。在定子上有两个相空间位移90°电角度的励磁绕组Wf和控制绕组WcoWf,接恒定交流电压,利用施加到Wc上的交流电压或相位的变化,达到控制电机运行的目的。交流伺服电机具有运行稳定、可控性好、响应快速、灵敏度较高以及机械特性和调节特性的非线性度指标严格(要求分别小于10%~15%和小于15%~25%)等特点。

  优点:速度控制精确,转矩速度特性很硬,控制原理简单,使用起来更便捷,价格便宜。

  直流伺服电机基本构造与一般直流电动机相似。电机转速n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j,式中E为电枢反电动势,K为常数,j为每极磁通,Ua、Ia为电枢电压和电枢电流,Ra为电枢电阻,改变Ua或改变φ,均可控制直流伺服电动机的转速,但一般都会采用控制电枢电压的方法,在永磁式直流伺服电动机中,励磁绕组被永久磁铁所取代,磁通φ恒定。**直流伺服电动机拥有非常良好的线性调节特性及快速的时间响应。

  优点:速度控制特性良好,在整个速度区内可实现平滑控制,几乎无振荡,90%以上的高效率,发热少,高速控制,高精确度位置控制(取决于编码器精度),额定运行区域内,可实现恒力矩,惯量低,低噪音,无电刷磨损,免维护(适用于无尘、易爆环境)。

  缺点:控制较复杂,驱动器参数需要现场调整PID参数确定,需要更加多的连线。

  有刷电机成本低,结构相对比较简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,要维护,但维护方便(换碳刷),产生电磁干扰,对使用环境有要求,通常用于对成本敏感的普通工业和民用场合。

  无刷电机体积小重量轻,出力大响应快,速度高惯量小,力矩稳定转动平滑,控制复杂,智能化,电子换相方式灵活,可以方波或正弦波换相,电机免维护,高效率节约能源,电磁辐射小,温升低寿命长,适用于各种环境。

  交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,目前运动控制中一般都用同步电机,其功率范围大,功率能做到很大,大惯量,最高转速低,转速随功率增大而匀速下降,适用于低速平稳运行场合

  伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器将反馈信号传给驱动器,对反馈值与目标值作比较,从而调整转子转动的角度,伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。

  交流伺服电机的性能要好一些,因为交流伺服是正弦波控制,转矩脉动小;而无刷直流伺服是梯形波控制。但无刷直流伺服实现控制最简单,便宜。

  永磁交流伺服驱动技术的迅猛发展使直流伺服系统面临被淘汰的危机[/p][p=30,2,left]20世纪80年代以来,随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展,永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展,各国著名电气厂商相继不断推出新的交流伺服电机和伺服驱动器系列新产品。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展趋势,使直流伺服系统面临被淘汰的危机。

  交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似。其定子上装有两个位置互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc。所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。

  交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性,无“自转”现象和快速响应的性能,它与普通电动机相比,应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。目前应用较多的转子结构有两种形式:一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的转动惯量,转子做得细长;另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子,杯壁仅0.2-0.3mm,空心杯形转子的转动惯量很小,反应迅速,而且运转平稳,因此被广泛采用。

  交流伺服电动机在没有控制电压时,定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场,转子静止不动。当有控制电压时,定子内便产生一个旋转磁场,转子沿旋转磁场的方向旋转,在负载恒定的情况下,电动机的转速随控制电压的大小而变化,当控制电压的相位相反时,伺服电动机将反转。

  交流伺服电动机的工作原理与电容运转式单相异步电动机虽然相似,但前者的转子电阻比后者大得多,所以伺服电动机与电容运转式异步电动机相比,有两个显著特点:

  1. 起动转矩大:由于转子电阻大,使转矩特性(机械特性)更接近于线性,而且具有较大的起动转矩。因此,当定子一有控制电压,转子立即转动,即具有起动快、灵敏度较高的特点。

  2. 运行范围宽:运行平稳、噪音小。[/p][p=30,2,left]3、无自转现象:运转中的伺服电动机,只要失去控制电压,电机立马停止运转。

  基于Delphi的直流伺服电机自动检测系统的设计 介绍利用工控机和GPIB卡测试直流伺服电机性能参数的自动检测系统的总体设计和基本的系统硬件配置,阐述了检测系统的软件构建和关键技术,提出了开发直流伺服电机性能参数的自动测试系统模块化设计思想。 关键词:直流伺服电机;自动测试系统;GPIB总线;SCPI;Del phi Design of the DC Servomotor ATS Based on Delphi WU Jiduo, WANG Lei, XIE Guohong (Sino?German College, Tongji University, Shanghai 200092, Ch

  自动测试系统的设计 /

  转子流量计 转子流量计是根据节流原理测量流体流量的,但是它是改变流体的流通面积来保持转子上下的差压恒定,故又称为变流通面积恒差压流量计,也称为浮子流量计。 转子流量计工作原理 转子流量计由两个部件组成,转子流量计一件是从下向上逐渐扩大的锥形管;转子流量计另一件是置于锥形管中且可以沿管的中心线上下自由移动的转子。转子流量计当测量流体的流量时,被测流体从锥形管下端流入,流体的流动冲击着转子,并对它产生一个作用力(这个力的大小随流量大小而变化);当流量足够大时,所产生的作用力将转子托起,并使之升高。 同时,被测流体流经转子与锥形管壁间的环形断面,这时作用在转子上的力有三个:流体对转子的动压力、转子在流体中的浮力和

  流量计的主要特点 /

  PLC控制管理系统梯形图的特点 01、PLC控制管理系统的输入信号和输出负载 继电器电路图中的交流接触器和电磁阀等执行机构用PLC的输出继电器来控制,它们的线圈接在PLC的输出端。按钮、控制开关、限位开关、接近开关等用来给PLC提供控制命令和反馈信号,它们的触点接在PLC的输入端。 02、继电器电路图中的中间继电器和时间继电器的处理 继电器电路图中的中间继电器和时间继电器的功能用PLC内部的辅助继电器和定时器来完成,它们与PLC的输入继电器和输出继电器无关。 03、设置中间单元 在梯形图中,若多个线圈都受某一触点串/并联电路的控制,为了简化电路,在梯形图中可设置用该电路控制的辅助继电器,辅助继电器类似于继电器电路中的中间继电器。

  和输出负载 /

  ** 伺服电动机的介绍** 伺服电动机(或称执行电动机)是自动控制系统和计算装置中大范围的应用的一种执行元件。其作用为把接受的电信号转换为电动机转轴的角位移或角速度。按电流种类的不同,伺服电动机可分为直流和交流两大类。 一、交流伺服电动机 1、结构和原理交流伺服电动机的定子绕组和单相异步电动机相似,它的定子上装有两个在空间相差90°电角度的绕组,即励磁绕组和控制绕组。运行时励磁绕组始终加上一定的交流励磁电压,控制绕组上则加大小或相位随信号变化的控制电压。转子的结构及形式笼型转子和空心杯型转子两种。 笼型转子的结构与一般笼型异步电动机的转子相同,但转子做的细长,转子导体用高电阻率的材料作成。其目的是为了减小转子的转动惯量,增加启动

  近日,马自达为搭载于RX-9的轮毂电机混动系统中申请了专利,听起来很惊悚有没有?轮毂电机不是一项有悠久历史的技术吗,国内也有过搭载4轮毂电机号称叫板特斯拉的绿驰Venera。但马自达申请专利的并非轮毂电机,而是一整套混动系统。 马自达这项的专利应用于前置发动机、后轮驱动的车型,在前轴安装两个轮毂电机,在发动机后部安装第三部电机,混动系统还配备了一个电容器以及一个小型锂离子电池。 轮毂电机会增加额外的非簧载重量,这会对乘坐和操控产生负面影响。马自达的解决方案是一个比较小的电机,位于前轮轮毂处,由发动机舱内的双层电容器驱动(在旋转的情况下位于发动机顶部,或位于V型发动机气缸组之间)。与电池相比,电容器能快速

  引擎成历史?马自达为RX-9轮毂电机混动系统申请专利 /

  随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也慢慢变得多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。 步进电机作为一种开环控制的系统,和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的数字控制系统中,步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也慢慢的变多地应用于数字控制管理系统中。为了适应数字控制的发展的新趋势,运动控制管理系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似(脉冲串和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作一比较。   一、控制精度不同   两

  近日,由北京中科泛华测控技术有限公司(简称:泛华测控)设计研发的励磁转子监测系统已正式通过验收,并交付客户现场使用。 励磁转子监测系统是一种嵌入式在线监控解决方案,可对大型汽轮发电机励磁系统中的旋转励磁二极管运行工况进行故障监测。在发电机长期连续运行过程中,主要对安装在固定转子上的二极管进行监测,并对故障的发生提供报警和输出特定动作。系统采用嵌入式硬件与实时软件相结合的方案,大幅度的提升了不一样干扰并存时系统监测判断的正确率,克服了传统测试手段下硬件参数调整困难、分析算法相对简单、误判率较高等不足。 励磁转子监测系统控制器软件运行基于实时操作系统平台,软件设计采用多线程同步运行,通过底层FPGA程序接口

  直播回放: 国产芯 - 先楫800MHz RISC-V MCU高能秀,岂止控4只伺服电机

  TI C2000 Piccolo 单芯片 - 实现双轴伺服电机和马达控制

  ADI世健工业嘉年华—有奖直播:ADI赋能工业4.0—助力PLC/DCS技术创新

  MPS 隔离式稳压 DC/DC 模块——MIE系列首发,邀你一探究竟!

  说到 TI(德州仪器),想必大家都不陌生,它在模拟器件领域处于世界领先水平,特别是我们熟知的DSP,更是超越了各大同行。同样,在CPU领域 ...

  微信导语:诚邀您光临研讨会现场全球半导体解决方案供应商瑞萨电子将于12月12日在深圳举办“智慧控制,绿色可持续”主题的瑞萨电子嵌入式工 ...

  近期,关注米尔的工程师都说米尔活动不断,大大福利了年底做项目ST、TI、全志的开发板都搞活动,那NXP的粉丝咋办呢?别慌!这就来了一直关 ...

  IAR嵌入式解决方案发布全新版本,增强云调试和仿真功能,推动下一代嵌入式软件开发

  通过先进的Arm虚拟硬件集成和Linux系统中增强的基于云的协作,赋能下一代嵌入式软件开发瑞典乌普萨拉,2023年12月7日 - 嵌入式开发软件和 ...

  12 月 8 日消息,支付宝、华为终端于 12 月 7 日宣布合作,基于HarmonyOSNEXT 启动支付宝鸿蒙原生应用开发,成为又一家启动鸿蒙原 ...

  13款vivo手机推送OriginOS Ocean系统:从内到外哪都好

  BOE(京东方)获评国家级工业设计中心认定 AIoT工业设计能力取得国家级认证

  英飞凌扩展ISOFACE产品组合,为工业和汽车应用提供四通道数字隔离器

  西门子精彩视频限时免费利用电子科技类产品生命周期管理 (PLM) 更快地交付更多产品

  微型投影技术的IoT显示方案

  站点相关:嵌入式处理器嵌入式操作系统开发相关FPGA/DSP总线与接口数据处理消费电子工业电子汽车电子其他技术存储技术综合资讯论坛电子百科