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伺服電機的工作原理

伺服電機是指在伺服系統(tǒng)中操控機械元件作業(yè)的發(fā)動機,也是一種補助馬達間接變速的裝置。它的工作原理相比較其它電機有些復(fù)雜,一般人很難掌握它,除非專業(yè)人士。下面要介紹的就是伺服電機的工作原理。

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伺服電機可使操控速度,方位精度十分準(zhǔn)確,能夠?qū)㈦妷盒盘栟D(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動操控對象。伺服轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號操控,并能快速的反應(yīng),在自動操控系統(tǒng)中,用作執(zhí)行元件,且具有機電時間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性,可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類,其主要特點是,當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,轉(zhuǎn)速跟著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。

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工作原理:

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1、伺服系統(tǒng)是使物體的位置、方位、狀況等輸出,被控量能夠跟從輸入目標(biāo)(或給定值)的恣意改變的自動操控系統(tǒng)。伺服主要靠脈沖來定位,基本上能夠這樣了解,伺服電機接收到1個脈沖,就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應(yīng)的視點,然后完成位移,由于,伺服本身就具有發(fā)出脈沖的功能,因此伺服每旋轉(zhuǎn)一個視點,都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖,這樣,和伺服承受的脈沖構(gòu)成了照應(yīng),或者叫閉環(huán),如此一來,系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機,同時又收了多少脈沖回來,這樣,就能夠很準(zhǔn)確的操控電機的滾動,然后完成準(zhǔn)確的定位,能夠達到0.001mm。直流伺服分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低,結(jié)構(gòu)簡單,發(fā)動轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速規(guī)模寬,操控簡單,需要保護,但保護不方便(換碳刷),發(fā)生電磁干擾,對環(huán)境有要求。因此它能夠用于對成本靈敏的普通工業(yè)和民用場合。

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無刷電機體積小,重量輕,出力大,呼應(yīng)快,速度高,慣量小,滾動滑潤,力矩安穩(wěn)。操控雜亂,簡單完成智能化,其電子換相方法靈活,能夠方波換相或正弦波換相。電機免保護,功率很高,運轉(zhuǎn)溫度低,電磁輻射很小,長壽命,可用于各種環(huán)境。

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2、交流伺服電機也是無刷電機,分為同步和異步電機,現(xiàn)在運動操控中一般都用同步電機,它的功率規(guī)模大,能夠做到很大的功率。大慣量, 滾動速度低,且跟著功率增大而快速降低。因此適合做低速平穩(wěn)運轉(zhuǎn)的使用。

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3、伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,驅(qū)動器操控的U/V/W三相電構(gòu)成電磁場,轉(zhuǎn)子在此磁場的效果下滾動,同時電機自帶的編碼器反應(yīng)信號給驅(qū)動器,驅(qū)動器依據(jù)反應(yīng)值與目標(biāo)值進行比較,調(diào)整轉(zhuǎn)子滾動的視點。伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。

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交流伺服電機和無刷直流伺服在功能上的差異:交流伺服要好一些,由于是正弦波操控,轉(zhuǎn)矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單,廉價。