伺服电机的优点
eeskill 2021-12-06

 

1、根据电机的不同应用领域,电机的种类很多,交流伺服电机属于控制类电机。伺服的基本概念是准确、精确、快速定位。伺服电机的构造与普通电机是有区别的,带编码器反馈闭环控制,能满足快速响应和准确定位。

现在市面上流通的交流伺服电机多为永磁同步交流伺服,这种电机受工艺限制,很难做到很大的功率,十几Kw以上的同步伺服电机价格很贵,在这样的现场应用,多采用交流异步伺服电机,往往采用变频器驱动。

 

2、电机的材料、结构和加工工艺,交流伺服电机要远远高于变频器驱动的交流电机(一般交流电机或恒力矩、恒功率等各类变频电机)。就是说当伺服驱动器输出电流、电压、频率变化很快时,伺服电机能产生响应的动作变化,响应特性和抗过载能力远远高于变频器驱动的交流电机。当然不是说变频器输出不了变化那么快的电源信号,而是电机本身就反应不了,所以在变频器的内部算法设定时为了保护电机做了相应的过载设定。

3、交流电机一般分为同步和异步电机:

(1)、交流同步电机:就是转子是由永磁材料构成,所以转动后,随着电机的定子旋转磁场的变化,转子也做响应频率的速度变化,而且转子速度=定子速度,所以称“同步”。

(2)、交流异步电机:转子由感应线圈和材料构成。转动后,定子产生旋转磁场,磁场切割定子的感应线圈,转子线圈产生感应电流,进而转子产生感应磁场,感应磁场追随 定子旋转磁场的变化,但转子的磁场变化永远小于定子的变化,一旦等于就没有变化的磁场切割转子的感应线圈,转子线圈中也就没有了感应电流,转子磁场消失,转子失速又与定子产生速度差又重新获得感应电流。。。所以在交流异步电机里有个关键的参数是转差率就是转子与定子的速度差的比率。

 

(3)、对应交流同步和异步电机,变频器就有相应的同步变频器和异步变频器,伺服电机也有交流同步伺服和交流异步伺服。当然变频器里交流异步变频常见,伺服则交流同步伺服常见。

伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可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。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当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。

感应电动机又称“异步电动机”,即转子置于旋转磁场中,在旋转磁场的作用下,获得一个转动力矩,因而转子转动。转子是可转动的导体,通常多呈鼠笼状。定子是电动机中不转动的部分,主要任务是产生一个旋转磁场。旋转磁场并不是用机械方法来实现。而是以交流电通于数对电磁铁中,使其磁极性质循环改变,故相当于一个旋转的磁场。这种电动机并不像直流电动机有电刷或集电环,依据所用交流电的种类有单相电动机和三相电动机,单相电动机用在如洗衣机,电风扇等;三相电动机则作为工厂的动力设备。

异步电机主要运用于工业动力设备上直流伺服电机可应用在是火花机、机械手、精确的机器等。可同时配置2500P/R高分析度的标准编码器及测速器,更能加配减速箱、令机械设备带来可靠的准确性及高扭力。 调速性好,单位重量和体积下,输出功率最高,大于交流电机,更远远超过步进电机。多级结构的力矩波动小。

 

伺服电机的优点:

1、精度:实现了位置,速度和力矩的闭环控制;克服了步进电机失步的问题;2、转速:高速性能好,一般额定转速能达到2000~3000转;3、适应性:抗过载能力强,能承受三倍于额定转矩的负载,对有瞬间负载波动和要求快速起动的场合特别适用;4、稳定:低速运行平稳,低速运行时不会产生类似于步进电机的步进运行现象。适用于有高速响应要求的场合;5、及时性:电机加减速的动态相应时间短,一般在几十毫秒之内;6、舒适性:发热和噪音明显降低。

伺服电机的缺点:

伺服电机可以用在会受水或油滴侵袭的场所,但是它不是全防水或防油的。因此, 伺服电机不应当放置或使用在水中或油侵的环境中。

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,这样不仅使转矩特性(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。

三菱伺服电机与普通伺服电机区别在哪,有什么优点与缺点?

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)交流伺服电动机的输出功率一般是0.1-100W。当电源频率为50Hz,电压有36V、110V、220、380V;当电源频率为400Hz,电压有20V、26V、36V、115V等多种。

交流伺服电动机运行平稳、噪音小。但控制特性是非线性,并且由于转子电阻大,损耗大,效率低,因此与同容量直流伺服电动机相比,体积大、重量重,所以只适用于0.5-100W的小功率控制系统。

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