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伺服电机的应用及工作原理
时间: 2023-11-13 21:11:32 | 作者: 锂电池产品
- 产品特点
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,其主要特征是,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。
伺服电机分为直流伺服电机和交流伺服电机,直流伺服电机和交流伺服电机都有各自的应用领域,但直流伺服电机的应用更广泛的情况包括:
1.工业自动化:直流伺服电机常用于工业自动化领域,如生产线上的输送带、机械臂、自动化装配系统等。它们提供了高精度和可控性,适用于需要快速响应和高精度定位的应用。
2.机床和数控机械:直流伺服电机大范围的使用在数字控制机床、铣床、钻床、激光切割机等设备中,以提供精确的位置控制和速度调整。
3.机器人技术:直流伺服电机在工业机器人、协作机器人和服务机器人中发挥着关键作用,用在所有精密任务,如拾取和放置、焊接、喷涂等。
4.医疗设施:直流伺服电机用于医疗设备,例如CT扫描机、手术机器人和医疗仪器,以确保高精度的运动和控制。
5.航空航天:直流伺服电机也被大范围的应用于航空航天领域,如导航系统、飞机的操纵系统和卫星设备。
6.实验室设备:直流伺服电机通常用于科学实验室中的各种设备,如显微镜、实验台、样品旋转器等,以实现精确的控制和运动。
1、伺服系统(servo mechanism)是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。伺服主要靠脉冲来定位,基本上能这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,以此来实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,以此来实现精确的定位,能够达到0.001mm。直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机成本低,结构相对比较简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,要维护,但维护不方便(换碳刷),产生电磁干扰,对环境有要求。因此它能够适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,可用在所有环境。
2、交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,运动控制中一般都用同步电机,它的功率范围大,能做到很大的功率。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。
3、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作比较,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)。
交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上的区别: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。但直流伺服最简单,便宜。
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