伺服電機(jī)分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類,其主要特點(diǎn)是,實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。
伺服電機(jī)分為直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)。
直流伺服電機(jī)又分為直流有刷伺服電機(jī)和直流無(wú)刷伺服點(diǎn)。
直流有刷伺服電機(jī)的特點(diǎn):體積小、動(dòng)作快反應(yīng)快、過(guò)載能力大、調(diào)速范圍寬 ;低速力矩大, 波動(dòng)小,運(yùn)行平穩(wěn) ;低噪音,高效率;后端編碼器反饋(選配)構(gòu)成直流伺服等優(yōu)點(diǎn);變壓范圍大,頻率可調(diào)。另外,直流有刷伺服電機(jī)成本高結(jié)構(gòu)復(fù)雜,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速范圍寬,控制容易,需要維護(hù),但維護(hù)方便(換碳刷),會(huì)產(chǎn)生電磁干擾,對(duì)環(huán)境有要求。因此它可以用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合。
直流無(wú)刷伺服電機(jī)的特點(diǎn):轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、啟動(dòng)電壓低、空載電流; 棄接觸式換向系統(tǒng),大大提高電機(jī)轉(zhuǎn)速,****轉(zhuǎn)速高達(dá)100 000rpm;無(wú)刷伺服電機(jī)在執(zhí)行伺服控制時(shí),無(wú)須編碼器也可實(shí)現(xiàn)速度、位置、扭矩等的控制; 容易實(shí)現(xiàn)智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相;不存在電刷磨損情況,除轉(zhuǎn)速高之外,還具有壽命長(zhǎng)、噪音低、無(wú)電磁干擾等特點(diǎn)。
直流伺服電機(jī)一般多應(yīng)用于直流伺服電機(jī)可應(yīng)用在是火花機(jī)、機(jī)械手、精確的機(jī)器等?赏瑫r(shí)配置2500P/R高分析度的標(biāo)準(zhǔn)編碼器及測(cè)速器,更能加配減速箱、令機(jī)械設(shè)備帶來(lái)可靠的準(zhǔn)確性及高扭力。 調(diào)速性好,單位重量和體積下,輸出功率****,大于交流電機(jī),更遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)步進(jìn)電機(jī)。多級(jí)結(jié)構(gòu)的力矩波動(dòng)小。
交流伺服電機(jī)也是無(wú)刷電機(jī),分為同步和異步電機(jī),目前運(yùn)動(dòng)控制中一般都用同步電機(jī),它的功率范圍大,可以做到很大的功率。大慣量,****轉(zhuǎn)動(dòng)速度低,且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。
交流伺服電機(jī)的特點(diǎn):長(zhǎng)期以來(lái),在要求調(diào)速性能較高的場(chǎng)合,一直占據(jù)主導(dǎo)地位的是應(yīng)用直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)。但直流電動(dòng)機(jī)都存在一些固有的缺點(diǎn),如電刷和換向器易磨損,需經(jīng)常維護(hù)。換向器換向時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花,使電動(dòng)機(jī)的 ****速度受到限制,也使應(yīng)用環(huán)境受到限制,而且直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造困難,所用鋼鐵材料消耗大,制造成本高。而交流電動(dòng)機(jī),特別是鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)沒(méi)有上述缺點(diǎn),且轉(zhuǎn)子慣量較直流電機(jī)小,使得動(dòng)態(tài)響應(yīng)更好。在同樣體積下,交流電動(dòng)機(jī)輸出功率可比直流電動(dòng)機(jī)提高10﹪~70﹪,此外,交流電動(dòng)機(jī)的容量可比直流電動(dòng)機(jī)造得大,達(dá)到更高的電壓和轉(zhuǎn)速,F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床都傾向采用交流伺服驅(qū)動(dòng),交流伺服驅(qū)動(dòng)已有取代直流伺服驅(qū)動(dòng)之勢(shì)。
交流伺服電機(jī)和其他電機(jī)(如步進(jìn)電機(jī))相比到底有什么優(yōu)點(diǎn):
1、精度:實(shí)現(xiàn)了位置,速度和力矩的閉環(huán)控制;克服了步進(jìn)電機(jī)失步的問(wèn)題;
2、轉(zhuǎn)速:高速性能好,一般額定轉(zhuǎn)速能達(dá)到2000~3000轉(zhuǎn);
3、適應(yīng)性:抗過(guò)載能力強(qiáng),能承受三倍于額定轉(zhuǎn)矩的負(fù)載,對(duì)有瞬間負(fù)載波動(dòng)和要求快速起動(dòng)的場(chǎng)合特別適用;
4、穩(wěn)定:低速運(yùn)行平穩(wěn),低速運(yùn)行時(shí)不會(huì)產(chǎn)生類似于步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)運(yùn)行現(xiàn)象。適用于有高速響應(yīng)要求的場(chǎng)合;
5、及時(shí)性:電機(jī)加減速的動(dòng)態(tài)相應(yīng)時(shí)間短,一般在幾十毫秒之內(nèi);
6、舒適性:發(fā)熱和噪音明顯降低。
簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)就是:平?吹降哪欠N普通的電機(jī),斷電后它還會(huì)因?yàn)樽陨淼膽T性再轉(zhuǎn)一會(huì)兒,然后停下。而伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)是說(shuō)停就停,說(shuō)走就走,反應(yīng)極快。但步進(jìn)電機(jī)存在失步現(xiàn)象。
伺服電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域就太多了。只要是要有動(dòng)力源的,而且對(duì)精度有要求的一般都可能涉及到伺服電機(jī)。如機(jī)床、印刷設(shè)備、包裝設(shè)備、紡織設(shè)備、激光加工設(shè)備、機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)線等對(duì)工藝精度、加工效率和工作可靠性等要求相對(duì)較高的設(shè)備。
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