模块化设计是伺服系统未来的重要发展方向。将控制器、驱动器与电机整合为标准化模块,通过统一接口实现快速组合与替换,能够大幅降低系统集成的复杂度。例如在工业机器人领域,不同关节的伺服模块可根据负载需求灵活搭配,维修时只需更换故障模块,缩短停机时间。自适应控制算法的优化将进一步提升系统性能。传统控制算法需...
驱动器方面:伺服驱动器在发展了变频技术的前提下,在驱动器内部的电流环,速度环和位置环(变频器没有该环)都进行了比一般变频更精确的控制技术和算法运算,在功能上也比传统的伺服强大比较多,主要的一点可以进行精确的位置控制。通过上位控制器发送的脉冲序列来控制速度和位置(当然也有些伺服内部集成了控制单元或通过总线通讯的方式直接将位置和速度等参数设定在驱动器里),驱动器内部的算法和更快更精确的计算以及性能更优良的电子器件使之更优越于变频器。 伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置!淮安三菱伺服器
对于反馈的编码器部件来说,其发展主要还在于小型化、低成本、高的分辨率、高可靠性、网络化、高响应、省接线、一定值编码等方向。从结构上来讲,为了降低成本,日系的主流伺服电机所用编码器都已从整体式变为分离式。为了提高的分离式编码器的可靠性,从安装方式上作了改进,已溶入电机的后轴承支承座的一体化设计。由于正弦波内插技术的采用,分辨率得到了比较大的提高,从早期的210已发展到224—228/每转。这对于提高伺服电机的低速控制的稳定性减少低速脉动有比较大帮助。但对于提高位置控制的精度没有直接效果。当然也有采用类似于螺距补偿一样的软件补偿,可以提高单圈的物理分辨率,从而实际提高定位控制的精度。这在分度转台机器人控制的使用中,可得到有效作用。也正是由于内插接技术的应用,使得旋转编码器也将会在严酷环境中的高精度伺服控制中得到更普遍的应用。已有224/每转分辨率的旋转编码器在伺服电机上的使用情况。编码器串行通讯省线制的方式,其通讯频率还只能限于10M以下。随着伺服控制的高的分辨率、高精度、高响应的要求日益增强,编码器通讯频率的提高也将会是一个主要方向~ 南通三菱伺服厂家伺服系统按功能来分,有计量伺服和功率伺服系统;模拟伺服和功率伺服系统;位置伺服和加速度伺服系统等!
特点对比直流无刷伺服电机特点转动惯量小、启动电压低、空载电流小;弃接触式换向系统, 提高电机转速,最高转速高达100000rpm;无刷伺服电机在执行伺服控制时,无须编码器也可实现速度、位置、扭矩等的控制;不存在电刷磨损情况,除转速高之外,还具有寿命长、噪音低、无电磁干扰等特点。直流有刷伺服电机特点:体积小、动作快反应快、过载能力大、调速范围宽;低速力矩 动小,运行平稳;低噪音,高效率;后端编码器反馈(选配)构成直流伺服等优点;变压范围大,频率可调
永磁交流伺服电动机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,各国电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向,使原来的直流伺服面临被淘汰的危机。90年代以后,世界各国已经商品化了的交流伺服系统是采用全数字控制的正弦波电动机伺服驱动。交流伺服驱动装置在传动领域的发展日新月异。永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较,主要优点有:无电刷和换向器,因此工作可靠,对维护和保养要求低。定子绕组散热比较方便。惯量小,易于提高系统的快速性。适应于高速大力矩工作状态。同功率下有较小的体积和重量。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;
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!整流部分为三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM波形。嘉兴交流伺服电机
伺服电机性能:有较强的过载能力。淮安三菱伺服器
矩频特性不同步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,所以其最高工作转速一般在300~600RPM。交流伺服电机为恒力矩输出,即在其额定转速(一般为2000RPM或3000RPM)以内,都能输出额定转矩,在额定转速以上为恒功率输出。过载能力不同步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以三洋交流伺服系统为例,它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的二到三倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力,在选型时为了克服这种惯性力矩,往往需要选取较大转矩的电机,而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩,便出现了力矩浪费的现象。淮安三菱伺服器
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