伺服电机:控制精度高(wgb) 伺服电机是工业自动化行业中应用****的电机。伺服来自英文 servo,指系统跟随外部 指令进行人们所期望的运动,实现对位置、速度、加速度和力矩的精准控制。伺服电机具 有响应速度快、精度高、加减速度快、速度不受负载影响等优点,且转速范围宽、高速性 能好、低速运行平稳,同时抗过载能力强,能承受 3 倍于额定转矩的负载,适用于对有瞬 间负载波动和要求快速起动的场合。 伺服系统一般由驱动器、电机、编码器构成。①伺服驱动器(指令装置)属于驱动层, 又称“伺服控制器”、“伺服放大器”,一般通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机 进行控制,实现高精度的传动系统定位;改变控制电压可以变更伺服电机的转速及转向。②伺服电机属于执行层,伺服电机在自动控制系统中作为执行元件,把输入的电压信号变 换成转轴的角位移或角速度输出。③编码器(反馈装置)通常内置在伺服电机末端,用来 测量电机的转角、转速和位置,对控制精度具有关键作用。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,达到伺服控制的目的。
伺服电机分为直流和交流伺服电动机。1)直流伺服电机分为有刷和无刷电机:①有刷 电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护方便(换 碳刷),产生电磁干扰,对使用环境有要求(无尘、易爆环境不宜),通常用于对成本敏 感的普通工业和民用场合;②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,可以实现方波或正弦波换相, 电机免维护,高效节能,电磁辐射小,温升低寿命长,适用于各种环境。2)交流伺服电动 机又分为异步伺服电动机和同步伺服电动机。交流伺服电机优点在于速度控制特性良好, 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,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。缺点在于控制较复杂,驱动器参数需要现场调整 PID 参数确定,需要更多的连线。高 性能的伺服系统大多采用永磁同步交流伺服电动机,控制驱动器多采用快速、准确定位的 全数字位置伺服系统。
|