反馈装置作为系统的“感知”,编码器、光栅尺等元件将电机的角位移、线位移等物理量转化为电信号反馈至控制器。例如,磁电式编码器利用霍尔效应感应磁场变化,以每转数千脉冲的高分辨率,实时监测电机转速与位置,为精细控制提供数据支撑。控制器作为伺服系统的“决策中枢”,经历了从模拟控制到数字智能控制的演进。早期的...
选型计算:转速和编码器分辨率的确认。电机轴上负载力矩的折算和加减速力矩的计算。计算负载惯量,惯量的匹配,安川伺服电机为例,部分产品惯量匹配可达50倍,但实际越小越好,这样对精度和响应速度好。再生电阻的计算和选择,对于伺服,一般2kw以上,要外配置。电缆选择,编码器电缆双绞屏蔽的,对于安川伺服等日系产品绝对值编码器是6芯,增量式是4芯。制动方式用户往往对电磁制动,再生制动,动态制动的作用混淆,选择了错误的配件。动态制动器由动态制动电阻组成,在故障、急停、电源断电时通过能耗制动缩短伺服电机的机械进给距离。再生制动是指伺服电机在减速或停车时将制动产生的能量通过逆变回路反馈到直流母线,经阻容回路吸收。电磁制动是通过机械装置锁住电机的轴。 伺服电机轴承过热的缘由:轴承光滑不良或轴承清洗不净,光滑脂内有杂物!连云港交流伺服电机
伺服与变频的一个重要区别是:变频可以无编码器,伺服则必须有编码器,作电子换向用。两者的共同点:交流伺服的技术本身就是借鉴并应用了变频的技术,在直流电机的伺服控制的基础上通过变频的PWM方式模仿直流电机的控制方式来实现的,也就是说交流伺服电机必然有变频的这一环节:变频就是将工频的50、60HZ的交流电先整流成直流电,然后通过可控制门极的各类晶体管(IGBT,IGCT等)通过载波频率和PWM调节逆变为频率可调的波形类似于正余弦的脉动电,由于频率可调,所以交流电机的速度就可调了(n=60f/p,n转速,f频率,p极对数)。 深圳三菱伺服器伺服电机性能:在额定转速内为恒力矩输出,在额定转速上为恒功率输出;
交流伺服电动机的工作原理与分相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,所以伺服电动机与单机异步电动机相比,有三个明显特点:1、起动转矩大。由于转子电阻大,与普通异步电动机的转矩特性曲线相比,有明显的区别。它可使临界转差率S0>1,这样不只使转矩特性(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、灵敏度高的特点。2、运行范围较广。3、无自转现象。正常运转的伺服电动机,只要失去控制电压,电机立即停止运转。当伺服电动机失去控制电压后,它处于单相运行状态,由于转子电阻大,定子中两个相反方向旋转的旋转磁场与转子作用所产生的两个转矩特性(T1-S1、T2-S2曲线)以及合成转矩特性(T-S曲线)~
与此同时,由于各种行业的特殊需求,伺服电机也会从通用的FA行业转向差异化,定向设计的道路。如免维修、无尘、防爆、无转矩脉动超高或较低额定转速微小型化,电机内部直接装有制动器、减速机、滚珠丝杠、联轴节、转矩温度传感器,编码器甚至驱动控制器的ALLINONE一体化的伺服功能部件。事实上,在传统的FA行业以外,特别是在家电、汽车电子、纺织、航空电子、机械等行业,各种直流无刷伺服电机已经得到了普遍和大量的应用。传统意义上的带换向器的直流伺服电机正在被这种直流无刷的伺服电机所取代。尤其在微小功率的应用范围,它有无可替代的低成本、小体积、高可靠性(通常无需光电编码器反馈),可干电池供电等优越性。所以其实际使用数量将是非常可观的; 分为直流和交流伺服电动机两大类,主要特点是,信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。
交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,运动控制中一般都用同步电机,它的功率范围大,可以做到比较大的功率。大惯量,较高转动速度低,且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。伺服电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,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,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。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上的区别:交流伺服要好一些,因为是正弦波控制,转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单,便宜。 先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后把直流电源转换成频率、电压控制的交流电源以供给电动机。山东交流伺服马达
三菱变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。连云港交流伺服电机
控制原理相似,给定指令信号加到AC伺服系统的输入端,电动机轴上位置反馈信号与给定位置相比较,根据比较结果控制伺服的运动,直至达到所要求的位置为止。PM、SM和BLDCM二类伺服系统构成的基本思路是一致的。两种永磁无刷电动机比较而言,方波无刷直流电动机具有控制简单、成本低、检测装置简单、系统实现起来相对容易等优点。但是方波无刷直流电动机原理上存在固有缺陷,因电枢中电流和电枢磁势移动的不连续性而存在电磁脉动,而这种脉动在高速运转时产生噪声,在中低速又是平稳的力矩驱动的主要障碍。转矩脉动又使得电机速度控制特性恶化,从而限制了由其构成的方波无刷直流电动机伺服系统在高精度、高性能要求的伺服驱动场合下的应用(尤其是在低速直接驱动场合)。因此,对于一般性能的电伺服驱动控制系统,选用方波无刷直流电动机及相应的控制方式。而PM、SM伺服系统要求定子输入三相正弦波电流,可以获得更好的平稳性,具有更优越的低速伺服性能。因而普遍用于数控机床,工业机器人等高性能高精度的伺服驱动系统中。连云港交流伺服电机
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