交流伺服电机内部结构图及原理
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伺服电机内部结构图解1. 电机外部结构伺服电机是一种能够精确控制运动位置、速度和加速度的电动执行器。
其外部通常由电机本体、编码器、连接器和散热器等部分组成。
电机的外壳通常由金属材料制成,具有一定的防护性能和散热性能。
2. 电机内部结构2.1. 电机定子伺服电机的定子通常由铁芯和绕组组成。
铁芯通常采用硅钢片堆叠而成,以减小磁损和提高磁导率。
绕组则是将导电线圈绕制在铁芯上,通过通电产生磁场。
2.2. 电机转子电机的转子通常是由永磁体或导体绕组组成,永磁体转子常用于永磁同步电机,而绕组转子常用于感应电机。
转子在磁场的作用下可以发生旋转运动,从而带动负载实现机械运动。
2.3. 编码器编码器通常安装在电机轴端,用于实时反馈电机的角度位置信息。
根据不同的需求,编码器一般包括绝对值编码器和增量式编码器两种类型,可实现不同精度的位置控制。
2.4. 传感器伺服电机通常还配备有传感器用于监测电机的运行状态,如温度传感器、霍尔传感器等。
传感器可以帮助控制系统实时监测电机的工作状态,保证电机运行的安全性和稳定性。
3. 内部结构工作原理伺服电机的内部结构通过电流和磁场的相互作用实现电能到机械能的转换。
当电流通过绕组产生磁场时,磁场与永磁体或感应电动机之间会产生磁场力,从而使转子产生转动。
编码器实时反馈转子位置信息,控制系统根据编码器信号调整电流大小和极性,实现对电机的精准控制。
4. 总结伺服电机内部结构图解了解了电机的核心部件及其工作原理,这对于掌握伺服电机的工作原理和性能调优具有重要意义。
通过深入了解伺服电机内部结构,可以更好地应用和维护伺服电机设备,提高其运行效率和稳定性。
一、交流伺服电机结构图二、原理交流伺服电机在定子上装有两个位置互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc;所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机;交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性,无"自转"现象和快速响应的性能,它与普通电动机相比,应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点;目前应用较多的转子结构有两种形式:一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的转动惯量,转子做得细长;另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子,杯壁很薄,仅,为了减小磁路的磁阻,要在空心杯形转子内放置固定的内定子.空心杯形转子的转动惯量很小,反应迅速,而且运转平稳,因此被广泛采用;交流伺服电动机在没有控制电压时,定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场,转子静止不动;当有控制电压时,定子内便产生一个旋转磁场,转子沿旋转磁场的方向旋转,在负载恒定的情况下,电动机的转速随控制电压的大小而变化,当控制电压的相位相反时,伺服电动机将反转;交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似,但前者的转子电阻比后者大得多,所以伺服电动机与单机异步电动机相比,有三个显着特点:1、起动转矩大,由于转子电阻大,其转矩特性曲线如图3中曲线1所示,与普通异步电动机的转矩特性曲线2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;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;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,所以只适用于的小功率控制系统;。
伺服电机结构图解说明1. 介绍在现代工业生产中,伺服电机被广泛应用于各种自动化设备中,如机床、机器人、数控设备等。
本文将对伺服电机的结构进行详细的图解说明,帮助读者更好地理解伺服电机的工作原理和内部结构。
2. 主要组成部分1. 电机本体部分伺服电机的主要部分包括定子和转子。
定子由铁氧体和线圈组成,线圈通过通电产生磁场。
转子通过与定子磁场相互作用而产生转矩,驱动机械运动。
2. 传感器部分伺服电机通常配备编码器或霍尔传感器,用于监测电机的转速和位置。
传感器将实时监测的数据反馈给控制器,实现对电机运动的精准控制。
3. 控制器部分控制器是伺服系统的大脑,接收来自传感器的反馈信号,并根据设定的控制算法调节电机的转速和位置,使电机运动达到预期的效果。
同时,控制器还负责保护电机免受过载或过热的损坏。
3. 结构图解说明1. 电机本体结构图电机本体由定子和转子组成,定子是电机的静止部分,转子是电机的旋转部分。
定子内部绕有线圈,线圈的电流产生磁场与转子相互作用,驱动转子旋转。
电机本体结构图电机本体结构图2. 传感器结构图传感器通常安装在电机轴端,用于监测电机的位置和速度。
编码器通过测量旋转角度来确定电机的位置,霍尔传感器则通过检测磁场变化来反馈电机的转速。
传感器结构图传感器结构图3. 控制器结构图控制器接收传感器反馈信号,经过处理后输出控制信号给电机,调节电机的运动状态。
控制器一般包括电路板、处理器、接口等组件。
控制器结构图控制器结构图4. 总结通过本文的图解说明,我们深入了解了伺服电机的结构及各部分的功能。
伺服电机的高精度、高效率使其在自动化领域有着广泛的应用,希望读者能从本文中对伺服电机有更深入的了解,为相关领域的工作提供帮助。
创作编号:BG7531400019813488897SX创作者:别如克*伺服电机内部结构伺服电机工作原理伺服电机原理一、交流伺服电动机交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似.其定子上装有两个位置互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc。
所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。
交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性,无“自转”现象和快速响应的性能,它与普通电动机相比,应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。
目前应用较多的转子结构有两种形式:一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的转动惯量,转子做得细长;另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子,杯壁很薄,仅0.2-0.3mm,为了减小磁路的磁阻,要在空心杯形转子内放置固定的内定子.空心杯形转子的转动惯量很小,反应迅速,而且运转平稳,因此被广泛采用。
交流伺服电动机在没有控制电压时,定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场,转子静止不动。
当有控制电压时,定子内便产生一个旋转磁场,转子沿旋转磁场的方向旋转,在负载恒定的情况下,电动机的转速随控制电压的大小而变化,当控制电压的相位相反时,伺服电动机将反转。
交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似,但前者的转子电阻比后者大得多,所以伺服电动机与单机异步电动机相比,有三个显著特点:1、起动转矩大由于转子电阻大,其转矩特性曲线如图3中曲线1所示,与普通异步电动机的转矩特性曲线2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。
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。
伺服电机结构图解大全
伺服电机是一种能够精确控制运动的电机,常用于各种自动化设备和机械系统中。
伺服电机的结构复杂多样,下面将介绍几种常见的伺服电机结构,帮助大家更好地了解伺服电机。
1. 直流伺服电机结构图解
直流伺服电机是一种常见的伺服电机类型,其结构相对简单。
通常由电机本体、编码器、控制器等部分组成。
电机本体包括定子和转子,编码器用于反馈电机转动位置,控制器则控制电机的转速和位置。
直流伺服电机结构图解
直流伺服电机结构图解
2. 步进伺服电机结构图解
步进伺服电机结构相对复杂一些,通常由步进电机、编码器、闭环控制系统等
部分组成。
步进电机通过控制电流大小来控制转动角度,编码器用于反馈电机位置信息,闭环控制系统可以实现更精准的控制。
步进伺服电机结构图解
步进伺服电机结构图解
3. 交流伺服电机结构图解
交流伺服电机结构也较为复杂,由交流电机、编码器、控制器等部分组成。
交
流电机通常使用感应电机或永磁同步电机,编码器可实现位置反馈,控制器则控制电机运动。
交流伺服电机结构图解
交流伺服电机结构图解
通过以上对不同类型伺服电机结构的介绍,我们可以看到不同类型的伺服电机
在结构上的区别,但它们都有一个共同点,即都能够实现精准的位置和速度控制。
选择适合自己需求的伺服电机,可以提高设备的性能和稳定性。
希望以上内容能够帮助大家更好地理解伺服电机的结构和原理。
以上是伺服电机结构图解的内容,希望对大家有所帮助。
伺服电机工作原理图伺服电机工作原理——伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,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。
永磁交流伺服系统具有以下等优点:(1)电动机无电刷和换向器,工作可靠,维护和保养简单;(2)定子绕组散热快;(3)惯量小,易提高系统的快速性;(4)适应于高速大力矩工作状态;(5)相同功率下,体积和重量较小,广泛的应用于机床、机械设备、搬运机构、印刷设备、装配机器人、加工机械、高速卷绕机、纺织机械等场合,满足了传动领域的发展需求。
永磁交流伺服系统的驱动器经历了模拟式、模式混合式的发展后,目前已经进入了全数字的时代。
全数字伺服驱动器不仅克服了模拟式伺服的分散性大、零漂、低可靠性等确定,还充分发挥了数字控制在控制精度上的优势和控制方法的灵活,使伺服驱动器不仅结构简单,而且性能更加的可靠。
现在,高性能的伺服系统,大多数采用永磁交流伺服系统其中包括永磁同步交流伺服电动机和全数字交流永磁同步伺服驱动器两部分。
伺服驱动器有两部分组成:驱动器硬件和控制算法。
控制算法是决定交流伺服系统性能好坏的关键技术之一,是国外交流伺服技术封锁的主要部分,也是在技术垄断的核心。
2 交流永磁伺服系统的基本结构交流永磁同步伺服驱动器主要有伺服控制单元、功率驱动单元、通讯接口单元、伺服电动机及相应的反馈检测器件组成,其结构组成如图1所示。
其中伺服控制单元包括位置控制器、速度控制器、转矩和电流控制器等等。
我们的交流永磁同步驱动器其集先进的控制技术和控制策略为一体,使其非常适用于高精度、高性能要求的伺服驱动领域,还体现了强大的智能化、柔性化是传统的驱动系统所不可比拟的。
目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,其优点是可以实现比较复杂的控制算法,事项数字化、网络化和智能化。
功率器件普遍采用以智能功率模块(IPM)为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。
伺服电机工作原理图片大全伺服电机是一种能够精准控制位置、速度和加速度的电动机,广泛应用于机械领域中需要高精度运动控制的场景。
了解伺服电机的工作原理对于正确使用和维护伺服系统至关重要。
在本文中,我们将通过图片的形式详细解释伺服电机的工作原理。
图片一:伺服电机结构示意图伺服电机结构示意图伺服电机结构示意图图中展示了伺服电机的基本结构,包括电机本体、编码器、功放电路等组成部分。
电机本体是实现运动的部件,编码器用于反馈位置信息,功放电路用于控制电机运动。
图片二:伺服电机闭环控制原理伺服电机闭环控制原理伺服电机闭环控制原理这幅图展示了伺服电机闭环控制的工作原理。
编码器反馈电机位置信息给控制器,控制器计算出误差信号,再通过功放电路控制电机旋转直至误差为零,实现位置控制。
图片三:伺服电机PWM控制波形图伺服电机PWM控制波形图伺服电机PWM控制波形图PWM(脉宽调制)信号是控制伺服电机的常用方式。
这幅图展示了PWM控制信号的波形,通过调节脉冲宽度和周期可以控制电机的转速和位置。
图片四:伺服电机速度-扭矩曲线伺服电机速度-扭矩曲线伺服电机速度-扭矩曲线伺服电机的速度-扭矩曲线表现了在不同速度下电机可以提供的最大扭矩。
了解这一曲线可以帮助合理选择电机并优化控制性能。
图片五:伺服电机应用案例伺服电机应用案例伺服电机应用案例伺服电机在各个领域都有广泛应用,如机械手臂、自动化生产线、无人机等。
这幅图片展示了伺服电机在不同应用场景的作用和重要性。
通过以上的图片展示,我们可以更加直观地理解伺服电机的工作原理和应用场景,为相关行业领域的工程师和爱好者提供参考和指导。
在日后的实际操作中,正确理解和应用伺服电机的原理将极大提升工作效率和性能表现。
希望这份文档能够为您带来一些帮助,如有需要请随时联系我。
永磁交流伺服电机原理近年来由于无刷式伺服(马达)电机(brushless servo motor)制造与控制技术的急速发展,再加上大规模集成电路与半导体功率组件的进步,使其商品化产品日益增多,在高性能伺服应用场合如计算机控制数值工具机、工业机器人等,均已逐渐取代了传统式的有电刷的直流伺服电机(dc servo motor)。
无刷式伺服电动机主要可分为两大类(表1) (1)无刷式直流伺服电机(brushless dc servo motor),一般亦称的为永磁式同步电机(PM synchronous motor) 或永磁式交流伺服电机(PM ac servo motor),(2)感应式交流伺服电机(induction ac servo motor)。
无刷式直流伺服电机采用内装式的霍尔效应(Hall-effect)传感器组件来检测转子的绝对位置以决定功率组件的触发时序,其效用有如将直流伺服电机的机械式电刷换相(mechanical commutation)改为电子式换相(electronic commutation),因而去除了直流伺服电动机因电刷所带来的限制。
目前一般永磁式交流伺服电机的回接组件多采用解角器(resolver) 或光电解编码马器(photo encoder),前者可量测转子绝对位置,后者则祇能测得转子旋转的相对位置,电子换相则设计于驱动器内。
表1伺服电机的分类永磁式直流伺服电动机如图1(a)所示,其永久磁铁在外,而会发热的电枢线圈(armature winding)在内,因此散热较为困难,降低了功率体积比,在应用于直接驱动(direct-drive)系统时,会因热传导而造成传动轴(如导螺杆)的热变形。
但对交流伺服电机而言,不论是永磁式或感应式,其造成旋转磁场的电枢线圈,如图1(b)所示,均置于电机的外层,因而散热较佳,有较高的功率体积比,且可适用于直接驱动系统。
交流电机依其扭矩产生方式可分为两大类(1)同步交流电机(synchronous ac motor)与(2)感应交流电机(induction ac motor),同步交流电机因其转子可由外界电源或由本身磁铁而造成的磁场与定子的旋转磁场交互作用而达到同步转速,但是感应交流电机的转子则因定子与转子间的变压器效应(transformer effect)而产生转子感应磁场,为了维持此感应磁场以产生旋转扭矩,转子与定子的旋转磁场间必须有一相对运动—滑差(slip),因此感应电机的转速无法达到同步转速。
伺服电机内部结构之杨若古兰创作伺服电机工作道理伺服电机道理一、交流伺服电动机交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机类似.其定子上装有两个地位互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制旌旗灯号电压Uc.所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机.交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性,无“自转”景象和快速呼应的功能,它与普通电动机比拟,应具有转子电阻大和动弹惯量小这两个特点.目前利用较多的转子结构有两种方式:一种是采取高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的动弹惯量,转子做得颀长;另一种是采取铝合金制成的空心杯形转子,杯壁很薄,仅,为了减小磁路的磁阻,要在空心杯形转子内放置固定的内定子.空心杯形转子的动弹惯量很小,反应敏捷,而且运转平稳,是以被广泛采取.交流伺服电动机在没有控制电压时,定子内只要励磁绕组发生的脉动磁场,转子静止不动.当有控制电压时,定子内便发生一个扭转磁场,转子沿扭转磁场的方向扭转,在负载恒定的情况下,电动机的转速随控制电压的大小而变更,当控制电压的相位相反时,伺服电动机将反转.交流伺服电动机的工作道理与分相式单相异步电动机虽然类似,但前者的转子电阻比后者大得多,所以伺服电动机与单机异步电动机比拟,有三个明显特点:1、起动转矩大因为转子电阻大,其转矩特性曲线如图3中曲线1所示,与普通异步电动机的转矩特性曲线2比拟,有明显的区别.它可使临界转差率S0>1,如许不但使转矩特性(机械特性)更接近于线性,而且具有较大的起动转矩.是以,当定子一有控制电压,转子立即动弹,即具有起动快、灵敏度高的特点.2、运转范围较广3、无自转景象正常运转的伺服电动机,只需失去控制电压,电机立即停止运转.当伺服电动机失去控制电压后,它处于单相运转形态,因为转子电阻大,定子中两个相反方向扭转的扭转磁场与转子感化所发生的两个转矩特性(T1-S1、T2-S2曲线)和合成转矩特性(T-S曲线)交流伺服电动机的输出功率普通是.当电源频率为50H z,电压有36V、110V、220、380V;当电源频率为400H z,电压有20V、26V、36V、115V等多种.交流伺服电动机运转平稳、乐音小.但控制特性是非线性,而且因为转子电阻大,损耗大,效力低,是以与同容量直流伺服电动机比拟,体积大、分量重,所以只适用于的小功率控制零碎.交流伺服电动机道理?伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电构成电磁场,转子在此磁场的感化下动弹,同时电机自带的编码器反馈旌旗灯号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子动弹的角度.伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数).伺服电动机在伺服零碎中控制机械元件运转的发动机.是一种补贴马达间接变速安装.又称履行电动机,在主动控制零碎中,用作履行元件,把所收到的电旌旗灯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,其次要特点是,当旌旗灯号电压为零时无自转景象,转速随着转矩的添加而匀速降低,感化:伺服电机,可使控制速度,地位精度非常精确.直流伺服电机分为有刷和无刷电机.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,须要保护,但保护方便(换碳刷),发生电磁干扰,对环境有请求.是以它可以用于对成本敏感的普通工业和民用处合.无刷电机体积小,分量轻,出力大,呼应快,速度高,惯量小,动弹平滑,力矩波动.控制复杂,容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相.电机免保护,效力很高,运转温度低,电磁辐射很小,短命命,可用于各种环境.交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,目前活动控制中普通都用同步电机,它的功率范围大,可以做到很大的功率.大惯量,最高动弹速度低,且随着功率增大而快速降低.因此适合做低速平稳运转的利用.伺服电动机基本常识讲解伺服电动机伺服电动机又叫履行电动机,或叫控制电动机.在主动控制零碎中,伺服电动机是一个履行元件,它的感化是把旌旗灯号(控制电压或相位)变换成机械位移,也就是把接收到的电旌旗灯号变成电机的必定转速或角位移.其容量普通在0.1-100W,经常使用的是30W以下.伺服电动机有直流和交流之分.一、交流伺服电动机交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机类似,如图1所示.其定子上装有两个地位互差9 0°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf 上;另一个是控制绕组L,联接控制旌旗灯号电压Uc.所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机.交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性,无“自转”景象和快速呼应的功能,它与普通电动机比拟,应具有转子电阻大和动弹惯量小这两个特点.目前利用较多的转子结构有两种方式:一种是采取高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的动弹惯量,转子做得颀长;另一种是采取铝合金制成的空心杯形转子,杯壁很薄,仅0.2-0.3mm,为了减小磁路的磁阻,要在空心杯形转子内放置固定的内定子,如图2所示.空心杯形转子的动弹惯量很小,反应敏捷,而且运转平稳,是以被广泛采取.图1 交流伺服电动机道理图图2 空心杯形转子伺服电动机结构交流伺服电动机在没有控制电压时,定子内只要励磁绕组发生的脉动磁场,转子静止不动.当有控制电压时,定子内便发生一个扭转磁场,转子沿扭转磁场的方向扭转,在负载恒定的情况下,电动机的转速随控制电压的大小而变更,当控制电压的相位相反时,伺服电动机将反转.交流伺服电动机的工作道理与分相式单相异步电动机虽然类似,但前者的转子电阻比后者大得多,所以伺服电动机与单机异步电动机比拟,有三个明显特点:1、起动转矩大因为转子电阻大,其转矩特性曲线如图3中曲线1所示,与普通异步电动机的转矩特性曲线2比拟,有明显的区别.它可使临界转差率S0>1,如许不但使转矩特性(机械特性)更接近于线性,而且具有较大的起动转矩.是以,当定子一有控制电压,转子立即动弹,即具有起动快、灵敏度高的特点.图3 伺服电动机的转矩特性2、运转范围较宽如图3所示,较差率S在0到1的范围内伺服电动机都能波动运转.3、无自转景象正常运转的伺服电动机,只需失去控制电压,电机立即停止运转.当伺服电动机失去控制电压后,它处于单相运转形态,因为转子电阻大,定子中两个相反方向扭转的扭转磁场与转子感化所发生的两个转矩特性(T1-S1、T2-S2曲线)和合成转矩特性(T-S曲线)如图4所示,与普通的单相异步电动机的转矩特性(图中T′-S曲线)分歧.这时候的合成转矩T是制动转矩,从而使电动机敏捷停止运转.图4 伺服电动机单相运转时的转矩特性图5是伺服电动机单相运转时的机械特性曲线.负载必定时,控制电压Uc愈高,转速也愈高,在控制电压必定时,负载添加,转速降低.图5 伺服电动机的机械特性交流伺服电动机的输出功率普通是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.交流伺服电动机运转平稳、乐音小.但控制特性是非线性,而且因为转子电阻大,损耗大,效力低,是以与同容量直流伺服电动机比拟,体积大、分量重,所以只适用于0.5-1 00W的小功率控制零碎.二、直流伺服电动机直流伺服电动机的结构和普通直流电动机一样,只是为了减小动弹惯量而做得颀长一些.它的励磁绕组和电枢分别由两个独立电源供电.也有永磁式的,即磁极是永世磁铁.通常采取电枢控制,就是励磁电压f必定,建立的磁通量Φ也是定值,而将控制电压Uc加在电枢上,其接线图如图6所示.图6 直流伺服电动机接线图直流伺服电动机的机构特性(n=f(T))和直流他励电动机一样,也用下式暗示:n=Uc/KE?Φ-Ra/KE?KT?Φ?T图7 是直流伺服电动机在分歧控制电压下(Uc为额定控制电压)的机械特性曲线.由图可见:在必定负载转矩下,当磁通不变时,如果升高电枢电压,电机的转速就升高;反之,降低电枢电压,转速就降低;当Uc=0时,电动机立即停转.要电动机反转,可改变电枢电压的极性.图7 直流伺服电动机的n=f(T)曲线直流伺服电动机和交流伺服电动机比拟,它具无机械特性较硬、输出功率较大、不自转,起动转矩大等长处.交流的伺服电动机的道理交流伺服电机的定子装有三绝对称的绕组,而转子是永世磁极.当定子的绕组中通过三相电源后,定子与转子之间必定发生一个扭转场.这个扭转磁场的转速称为同步转速.电机的转速也就是磁场的转速.因为转子有磁极,所以在极低频率下也能扭转运转.所以它比异步电机的调速范围更宽.而与直流伺服电机比拟,它没无机械换向器,特别是它没有了碳刷,完好排除了换向时发生火花对机械形成的磨损,另交际流伺服电机自带一个编码器.可以随时将电机运转的情况“陈述”给驱动器,驱动器又根据得到的“陈述”更精确的控制电机的运转.因而可知交流伺服电机长处确实很多.可是技术含量也高了,价格也高了.最重如果对交流伺服电机的调试技术提高了.也就是电机虽好,如果调试欠好一样是成绩多多. 伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电构成电磁场,转子在此磁场的感化下动弹,同时电机自带的编码器反馈旌旗灯号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子动弹的角度.伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数).4. 什么是伺服电机?有几品种型?工作特点是什么?答:伺服电动机又称履行电动机,在主动控制零碎中,用作履行元件,把所收到的电旌旗灯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,其次要特点是,当旌旗灯号电压为零时无自转景象,转速随着转矩的添加而匀速降低,请问交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上有什么区别?答:交流伺服要好一些,因为是正弦波控制,转矩脉动小.直流伺服是梯形波.但直流伺服比较简单,廉价.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,各国闻名电气厂商接踵推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品其实不竭完美和更新.交流伺服零碎已成为当代高功能伺服零碎的次要发展方向,使本来的直流伺服面临被淘汰的危机.90年代当前,世界各国曾经商品化了的交流伺服零碎是采取全数字控制的正弦波电动机伺服驱动.交流伺服驱动安装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,次要长处有:⑴无电刷和换向器,是以工作可靠,对保护和调养请求低.⑵定子绕组散热比较方便.⑶惯量小,易于提高零碎的快速性.⑷适应于高速大力矩工作形态.⑸同功率下有较小的体积和分量.伺服电动机的介绍伺服电动机(或称履行电动机)是主动控制零碎和计算安装中广泛利用的一种履行元件.其感化为把接受的电旌旗灯号转换为电动机转轴的角位移或角速度.按电流品种的分歧,伺服电动机可分为直流和交流两大类.一、交流伺服电动机1、结构和道理交流伺服电动机的定子绕组和单相异步电动机类似,它的定子上装有两个在空间相差90°电角度的绕组,即励磁绕组和控制绕组.运转时励磁绕组始终加上必定的交流励磁电压,控制绕组上则加大小或相位随旌旗灯号变更的控制电压.转子的结构方式笼型转子和空心杯型转子两种.笼型转子的结构与普通笼型异步电动机的转子不异,但转子做的颀长,转子导体用高电阻率的材料作成.其目的是为了减小转子的动弹惯量,添加启动转矩对输入旌旗灯号的快速反应和克服自转景象.空心杯形转子交流伺服电动机的定子分为外定子和内定子两部分.外定子的结构与笼型交流伺服电动机的定子不异,铁心槽内放有两相绕组.空心杯形转子由导电的非磁性材料(如铝)做成薄壁筒形,放在内、外定子之间.杯子底部固定于转轴上,杯臂薄而轻,厚度普通在0.2—0.8mm,因此动弹惯量小,动作快且灵敏.交流伺服电动机的工作道理和单相异步电动机类似,LL 是有固定电压励磁的励磁绕组,LK是有伺服放大器供电的控制绕组,两相绕组在空间相差90°电角度.如果IL与Ik 的相位差为90°,而两相绕组的磁动势幅值又相等,这类形态称为对称形态.与单相异步电动机一样,这时候在气隙中发生的合成磁场为一扭转磁场,其转速称为同步转速.扭转磁场与转子导体绝对切割,在转子中发生感应电流.转子电流与扭转磁场彼此感化发生转矩,使转子扭转.如果改变加在控制绕组上的电流的大小或相位差,就破坏了对称形态,使扭转磁场减弱,电动机的转速降低.电机的工作形态越分歧错误称,总电磁转矩就越小,当除去控制绕组上旌旗灯号电压当前,电动机立即停止动弹.这是交流伺服电动机在运转上与普通异步电动机的区别.交流伺服电动机有以下三种转速控制方式:(1)幅值控制控制电流与励磁电流的相位差坚持90°不变,改变控制电压的大小.(2)相位控制控制电压与励磁电压的大小,坚持额定值不变,改变控制电压的相位.(3)幅值—相位控制同时改变控制电压幅值和相位.交流伺服电动机转轴的转向随控制电压相位的反相而改变.2 工作特性和用处伺服电动机的工作特性是以机械特性和调节特性为表征.在控制电压必定时,负载添加,转速降低;它的调节特性是在负载必定时,控制电压越高,转速也越高.伺服电动机有三个明显特点:(1)启动转矩大因为转子导体电阻很大,可使临界转差率Sm>1,定子一加上控制电压,转子立即启动运转.(2)运转范围宽在转差率从0到1的范围内都能波动运转.(3)无自转景象控制旌旗灯号消逝后,电动机扭转不断的景象称"自转".自转景象破坏了伺服性,明显要防止.正常运转的伺服电动机只需失去控制电压后,伺服电动机就处于单相运转形态.因为转子导体电阻足够大,使得总电磁转矩始终是制动性的转矩,当电动机正转时失去Uk(控制电压),发生的转矩为负(0<S<1).而反转时失去UK,发生的转矩为正(1〈S〈2时〉,不会发生自转景象,可以自行制动,敏捷停止运转,这也是交流伺服电动机与异步电动机的次要区别.分歧类型的交流伺服电动机具有分歧的特点.笼型转子交流伺服电动机具有励磁电流较小、体积较小、机械强度高等特点;但是低速运转不敷平稳,有抖动景象.空心杯形转子交流伺服电动机具有结构简单、保护方便、动弹惯量小、运转平滑、噪声小、没有没有线电干扰、无抖动景象等长处;但是励磁电流较大,体积也较大,转子易变形,功能上不及直流伺服电动机.交流伺服电动机适用于0.1—100W小功率主动控制零碎中,频率有50Hz、400Hz等多种.笼型转子交流伺服电动机产品为SL系列.空心杯形转子交流伺服电动机为SK系列,用于请求运转平滑的零碎中.二、直流伺服电动机直流伺服电动机的基本结构与普通他励直流电动机一样,所分歧的是直流伺服电动机的电枢电流很小,换向其实不困难,是以都不必装换向磁极,而且转子做得颀长,气隙较小,磁路不饱和,电枢电阻较大.按励磁方式分歧,可分为电磁式和永磁式两种,电磁式直流伺服电动机的磁场由励磁绕组发生,普通用他励式;永磁式直流伺服电动机的磁场由永世磁铁发生,无需励磁绕组和励磁电流,可减小体积和损耗.为了适应各种分歧零碎的须要,从结构上作了很多改进,又发展了低惯量的无槽电枢、空心杯形电枢、印制绕组电枢和无刷直流伺服电动机等品种.电磁式直流伺服电动机的工作道理和他励式直流电动机同,是以电磁式直流伺服电动机有两种控制转速方式:电枢控制和磁场控制.对永磁式直流伺服电动机来说,当然只要电枢控制调速一种方式.因为磁场控制调速方式的功能不如电枢控制调速方式,故直流伺服电动机普通都采取电枢控制调速.直流伺服电动机转轴的转向随控制电压的极性改变而改变.直流伺服电动机的机械特性与他励直流电动机类似,即n =n0-αT.当励磁不变时,对分歧电压Ua有一组降低的平行直线.直流伺服电动机适用于功率稍大(1—600W)的主动控制零碎中.与交流伺服电动机比拟,它的调速线性好,体积小,质量轻,启动转矩大,输出功率大.但它的结构复杂,特别是低速波动性差,有火花会惹起无线电干扰.近年来,发展了低惯量的无槽电枢电动机、空心杯形电枢电动机、印制绕组电枢电动机和无刷直流伺服电动机,来提高快速呼应能力,适应主动控制零碎的发展须要,如电视摄象机、录音机、X—Y函数记录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,各国闻名电气厂商接踵推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品其实不竭完美和更新.交流伺服零碎已成为当代高功能伺服零碎的次要发展方向,使本来的直流伺服面临被淘汰的危机.90年代当前,世界各国曾经商品化了的交流伺服零碎是采取全数字控制的正弦波电动机伺服驱动.交流伺服驱动安装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,次要长处有:⑴无电刷和换向器,是以工作可靠,对保护和调养请求低.⑵定子绕组散热比较方便.⑶惯量小,易于提高零碎的快速性.⑷适应于高速大力矩工作形态.⑸同功率下有较小的体积和分量.自从德国MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年汉诺威贸易博览会上正式推出MAC永磁交流伺服电动机和驱动零碎,这标记着此种新一代交流伺服技术已进入实用化阶段.到20世纪80年代中后期,各公司都已有完好的系列产品.全部伺服安装市场都转向了交流零碎.初期的模拟零碎在诸如零漂、抗干扰、可靠性、精度和柔性等方面存在缺乏,尚不克不及完好满足活动控制的请求,近年来随着微处理器、新型数字旌旗灯号处理器(DS P)的利用,出现了数字控制零碎,控制部分可完好由软件进行,分别称为摪胧只瘮或摶旌鲜綌、撊只瘮的永磁交流伺服零碎.到目前为止,高功能的电伺服零碎大多采取永磁同步型交流伺服电动机,控制驱动器多采取快速、精确定位的全数字地位伺服零碎.典型生产厂家如德国西门子、美国科尔摩根和日本松下及安川等公司.日本安川电机建造所推出的小型交流伺服电动机和驱动器,其中D系列适用于数控机床(最高转速为1000r/mi n,力矩为0.25~2.8N.m),R系列适用于机器人(最高转速为3000r/min,力矩为0.016~0.16N.m).以后又推出M、F、S、H、C、G 六个系列.20世纪90年代前后推出了新的D系列和R系列.由旧系列矩形波驱动、8051单片机控制改为正弦波驱动、80C、154CPU和门阵列芯片控制,力矩动摇由24%降低到7%,并提高了可靠性.如许,只用了几年时间构成了八个系列(功率范围为0.05~6kW)较完好的体系,满足了工作机械、搬运机构、焊接机械人、拆卸机器人、电子部件、加工机械、印刷机、高速卷绕机、绕线机等的分歧须要.以生产机床数控安装而闻名的日本法奴克(Fanuc)公司,在20世纪80年代中期也推出了S系列(13个规格)和L系列(5个规格)的永磁交流伺服电动机.L系列有较小的动弹惯量和机械时间常数,适用于请求特别快速呼应的地位伺服零碎.日本其他厂商,例如:三菱电动机(HC-KFS、HC-MFS、HC-SFS、HC-RFS和HC-UFS系列)、东芝精机(SM系列)、大隈铁工所(BL系列)、三洋电气(BL系列)、立石电机(S系列)等浩繁厂商也进入了永磁交流伺服零碎的竞争行列.德国力士乐公司(Rexroth)的Indramat分部的MAC系列交流伺服电动机共有7个机座号92个规格.德国西门子(Siemens)公司的IFT5系列三相永磁交流伺服电动机分为尺度型和短型两大类,共8个机座号98种规格.据称该系列交流伺服电动机与不异输出力矩的直流伺服电动机IHU系列比拟,分量只要后者的1/2,配套的晶体管脉宽调制驱动器6SC61系列,最多的可供6个轴的电动机控制.德国宝石(BOSCH)公司生产铁氧体永磁的SD系列(17个规格)和稀土永磁的SE系列(8个规格)交流伺服电动机和Servodyn SM系列的驱动控制器.美国闻名的伺服安装生产公司Gettys曾一度作为Gould 电子公司一个分部(Motion Control Division),生产M600系列的交流伺服电动机和A600 系列的伺服驱动器.后合并到AEG,恢复了Gettys名称,推出A700全数字化的交流伺服零碎.美国A-B(ALLEN-BRADLEY)公司驱动分部生产1326型铁氧体永磁交流伺服电动机和1391型交流PWM伺服控制器.电动机包含3个机座号共30个规格.I.D.(Industrial Drives)是美国闻名的科尔摩根(Kollmorg en)的工业驱动分部,曾生产BR-210、BR-310、BR-510 三个系列共41个规格的无刷伺服电动机和BDS3型伺服驱动器.自1989年起推出了全新系列设计的摻鹣盗袛(Goldli ne)永磁交流伺服电动机,包含B(小惯量)、M(中惯量)和EB(防爆型)三大类,有10、20、40、60、80五种机座号,每大类有42个规格,全部采取钕铁硼永磁材料,力矩范围为0.84~111.2N.m,功率范围为0.54~15.7k W.配套的驱动器有BDS4(模拟型)、BDS5(数字型、含。
交流伺服电动机原理?伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,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。
伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。
伺服电动机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。
又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,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,作用:伺服电机,可使控制速度,位置精度非常准确。
直流伺服电机分为有刷和无刷电机。
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,对环境有要求。
因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。
无刷电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定。
控制复杂,容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。
电机免维护,效率很高,运行温度低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。
交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,目前运动控制中一般都用同步电机,它的功率范围大,可以做到很大的功率。
大惯量,最高转动速度低,且随着功率增大而快速降低。
因而适合做低速平稳运行的应用。
伺服电动机基本知识讲解伺服电动机伺服电动机又叫执行电动机,或叫控制电动机。
在自动控制系统中,伺服电动机是一个执行元件,它的作用是把信号(控制电压或相位)变换成机械位移,也就是把接收到的电信号变为电机的一定转速或角位移。
其容量一般在0.1-100W,常用的是30W以下。
伺服电动机有直流和交流之分。
一、交流伺服电动机交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似,如图1所示。
其定子上装有两个位置互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc。
交流伺服电机内部结构
图及原理
标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
一、交流伺服电机结构图
二、原理
交流伺服电机在定子上装有两个位置互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc。
所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。
交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性,无"自转"现象和快速响应的性能,它与普通电动机相比,应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。
目前应用较多的转子结构有两种形式:一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的转动惯量,转子做得细长;另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子,杯壁很薄,仅,为了减小磁路的磁阻,要在空心杯形转子内放置固定的内定子.空心杯形转子的转动惯量很小,反应迅速,而且运转平稳,因此被广泛采用。
交流伺服电动机在没有控制电压时,定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场,转子静止不动。
当有控制电压时,定子内便产生一个旋转磁场,转子沿旋转磁场的方向旋转,在负载恒定的情况下,电动机的转速随控制电压的大小而变化,当控制电压的相位相反时,伺服电动机将反转。
交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似,但前者的转子电阻比后者大得多,所以伺服电动机与单机异步电动机相比,有三个显着特点:
1、起动转矩大,?
由于转子电阻大,其转矩特性曲线如图3中曲线1所示,与普通异步电动机的转矩特性曲线2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。
?
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。
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,所以只适用于的小功率控制系统。