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伺服电机解析,什么是伺服系统?伺服电机的运用与注意事项

伺服电机解析,什么是伺服系统?伺服电机的使用与注意事项-伺服可作为交流或直流电动机。早期一般伺服直流电动机,因为只有类型的控制大电流是通过序列多年。随着晶体管成为能够控制大电流和开关的大电流在更高的频

  伺服可作为沟通或直流电动机。前期一般伺服直流电动机,因为只要类型的操控大电流是经过序列多年。跟着晶体管成为能够操控大电流和开关的大电流在更高的频率,沟通伺服电机成为更经常地运用。前期伺服是专为伺服扩大器。今日,一类是电机规划的运用,筹集,或许运用伺服扩大器或变频操控器,这意味着电动机可用于伺服体系在一个运用程序,并运用变频驱动器在另一运用程序。有些公司还要求任何闭环体系,不运用步进电机伺服体系,所以它是或许的一个简略的沟通感应电机是衔接到一个速度操控器,被称为伺服电机

  

  伺服电机(servo motor )是指在伺服体系中操控机械元件作业的发动机,是一种补助马达直接变速设备。伺服电机可使操控速度,方位精度十分准确,能够将电压信号转化为转矩和转速以驱动操控方针。伺服电机转子转速受输入信号操控,并能快速反响,在自动操控体系中,用作履行元件,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。分为直流和沟通伺服电动机两大类,其主要特色是,当信号电压为零时无自转现象,转速跟着转矩的添加而匀速下降。

  准确讲,伺服电机是一种数字化操控的电机,能够将电能转换为机械能,用于定位操控。其位移是经过脉冲信号数量操控的,转速是经过脉冲频率操控的。伺服电机归于闭环操控的电机,有必要收集电机旋转轴的编码器信号,才能够完成操控。与此相反的,是步进电机,这种电机能够完成开环操控。一般伺服电机,不是说“容量”,而是说功率。其功率能够做的很小,也能够做得十分大,乃至几十或许几百千瓦。

  

  什么是伺服体系

  伺服驱动体系(Servo System)简称伺服体系,是一种以机械方位或视点作为操控方针的自动操控体系,例如数控车床等。运用在伺服体系中的驱动电机要求具有照应速度快、定位准确、滚动惯量(运用在电机体系中的伺服电机滚动惯量较大,为了能够和丝杠等机械部件直接相连。伺服电机有一种专门的小惯量电机,为了得到极高的照应速度。但这类电机的过载才能低,当运用在进给伺服体系中时,有必要加减速设备。滚动惯量反映了体系的加速度特性,在挑选伺服电机时,体系的滚动惯量不能大于电机转数惯量的3倍)较大等特色,这类专用的电机称为伺服电机。当然,其根本作业原理和一般的交直流电动机没有什么不同。该类电机的专用驱动单元称为伺服驱动单元,有时简称为伺服,一般其内部包含电流、速度/或方位闭环。

  伺服体系:是使物体的方位、方位、状况等输出被控量能够跟从输入方针(或给定值)的恣意改变的自动操控体系。伺服的主要任务是按操控指令的要求、对功率进行扩大、改换与调控等处理,使驱动设备输出的力矩、速度和方位操控的十分灵敏便利。 伺服电机作业原理:伺服电机又称履行电动机,在自动操控体系中,用作履行元件,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。其主要特色是,当信号电压为零时无自转现象,转速跟着转矩的添加而匀速下降。

  伺服电机是一个典型闭环反响体系,减速齿轮组由电机驱动,其终端(输出端)带动一个线性的份额电位器作方位检测,该电位器把转角坐标转换为一份额电压反响给操控线路板,操控线路板将其与输入的操控脉冲信号比较,发生纠正脉冲,并驱动电机正向或反向地滚动,使齿轮组的输出方位与期望值相符,令纠正脉冲趋于为0,然后到达使伺服电机准确认位的意图。伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器操控的U/V/W三相电构成电磁场,转子在此磁场的作用下滚动,一起电机自带的编码器反响信号给驱动器,驱动器依据反响值与方针值进行比较,调整转子滚动的视点。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。

  

  沟通伺服电动机定子的结构根本上与%&&&&&%分相式单相异步电动机类似。其定子上装有两个方位互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它一直接在沟通电压Uf上;另一个是操控绕组L,联接操控信号电压Uc。所以沟通伺服电动机又称两个伺服电动机。

  沟通伺服电动机的转子一般做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速规模、线性的机械特性,无“自转”现象和快速照应的功用,它与一般电动机比较,应具有转子电阻大和滚动惯量小这两个特色。现在运用较多的转子结构有两种方法:一种是选用高电阻率的导电资料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的滚动惯量,转子做得细长;另一种是选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。空心杯形转子的滚动惯量很小,反响敏捷,而且作业平稳,因而被广泛选用。

  沟通伺服电动机在没有操控电压时,定子内只要励磁绕组发生的脉动磁场,转子停止不动。当有操控电压时,定子内便发生一个旋转磁场,转子沿旋转磁场的方向旋转,在负载稳定的情况下,电动机的转速随操控电压的巨细而改变,当操控电压的相位相反时,伺服电动机将回转。

  伺服电机的运用方法

  沟通伺服电机的转子一般做成鼠笼式,但为了使伺服电机具有较宽的调速规模、线性的机械特性,无“自转”现象和快速照应的功用,它与一般电动机比较,应具有转子电阻大和滚动惯量小这两个特色。

  现在运用较多的转子结构有两种方法:一种是选用高电阻率的导电资料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的滚动惯量,转子做得细长;另一种是选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。空心杯形转子的滚动惯量很小,反响敏捷,而且作业平稳,因而被广泛选用。

  1、接线

  将操控卡断电,衔接操控卡与伺服之间的信号线。以下的线是有必要要接的:操控卡的模拟量输出线、使能信号线、伺服输出的编码器信号线。复查接线没有过错后,电机和操控卡(以及PC)上电。此刻电机应该不动,而且能够用外力轻松滚动,假如不是这样,查看使能信号的设置与接线。用外力滚动电机,查看操控卡是否能够正确检测到电机方位的改变,不然查看编码器信号的接线和设置。

  2、试方向

  关于一个闭环操控体系,假如反响信号的方向不正确,结果肯定是灾难性的。经过操控卡翻开伺服的使能信号。这是伺服应该以一个较低的速度滚动,这便是传说中的“零漂”。一般操控卡上都会有按捺零漂的指令或参数。运用这个指令或参数,看电机的转速和方向是否能够经过这个指令(参数)操控。假如不能操控,查看模拟量接线及操控方法的参数设置。承认给出正数,电机正转,编码器计数添加;给出负数,电机回转转,编码器计数减小。假如电机带有负载,行程有限,不要选用这种方法。测验不要给过大的电压,主张在1V以下。假如方向不共同,能够修正操控卡或电机上的参数,使其共同。

  3、按捺零漂

  在闭环操控过程中,零漂的存在会对操控作用有必定的影响,最好将其按捺住。运用操控卡或伺服上按捺零飘的参数,细心调整,使电机的转速趋近于零。因为零漂本身也有必定的随机性,所以,不用要求电机转速肯定为零。

  伺服电机本身具有宣布脉冲的功用,所以伺服电机每旋转一个视点,都会宣布对应数量的脉冲,这样,和伺服电机承受的脉冲构成了照应,或许叫闭环,如此一来,体系就会知道发了多少脉冲给伺服电机,一起又收了多少脉冲回来,这样,就能够很准确的操控电机的滚动,然后完成准确的定位,能够到达0.001mm。

  直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机本钱低,结构简略,发动转矩大,调速规模宽,操控简略,需求维护,但维护不便利(换碳刷),发生电磁搅扰,对环境有要求。因而它能够用于对本钱灵敏的一般工业和民用场合。

  

  伺服电机运用注意事项

  伺服电机的运用越来越广泛,尽管质量越来越好,但假如日常运用中不注意维护与保养,再好的产品也经不起折腾。下面咱们简略总结一下伺服电机的运用注意事项:

  1、伺服电机维护与保养

  (1)伺服电机尽管具有很高的防护等级,能够用在多尘、湿润或油滴侵袭的场所,但并不意味着你就能把它浸在水里作业,应尽量将其置于相对洁净的环境中。

  (2)假如伺服电机衔接到一个减速齿轮,运用伺服电机时应当加油封,以避免减速齿轮的油进入伺服电机。

  (3)定时查看伺服电机,保证外部没有丧命的损害;

  (4)定时查看伺服电机的固定部件,保证衔接结实;

  (5)定时查看伺服电机输出轴,保证旋转流通;

  (6)定时查看伺服电机的编码器衔接线以及伺服电机的电源衔接器,承认其衔接结实;

  (7)定时查看伺服电机的散热电扇是否滚动正常;

  (8)及时整理伺服电机上面的尘埃、油污,保证伺服电机处于正常状况;

  2、维护伺服电机电缆

  (1)保证电缆不因外部曲折力或本身分量而遭到力矩或笔直负荷,尤其是在电缆出口处或衔接处。

  (2)在伺服电机移动的情况下,应把电缆结实地固定到一个停止的部分(相对电机),而且应当用一个装在电缆支座里的附加电缆来延伸它,这样曲折应力能够减到最小。

  (3)电缆的弯头半径做到尽或许大。

  (4)伺服电机的电缆不要浸没在油或水中。

  

  3、确认伺服电机答应的轴端负载

  (1)保证在装置和作业时加到伺服电机轴上的径向和轴向负载操控在每种类型的规定值以内。

  (2)在装置一个刚性联轴器时要分外当心,特别是过度的曲折负载或许导致轴端和轴承的损坏或磨损

  (3)最好用柔性联轴器,以便使径向负载低于答应值,此物是专为高机械强度的伺服电机规划的。

  (4)关于答应轴负载,请参阅运用说明书。

  4、伺服电机装置注意事项

  (1)在装置/拆开耦合部件到伺服电机轴端时,不要用锤子直接击打轴端。(假如锤子直接击打轴端,会形成伺服电机轴另一端的编码器要被敲坏)

  (2)竭力使轴端对齐到最佳状况(不然或许导致振荡或轴承损坏)。

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