一、交流伺服電動機(jī)
交流伺服電動機(jī)定子的構(gòu)造基本上與電容分相式單相異步電動機(jī)相似.其定子上裝有兩個位置互差90°的繞組,,一個是勵磁繞組Rf,,它始終接在交流電壓Uf上,;另一個是控制繞組L,,聯(lián)接控制信號電壓Uc。所以交流伺服電動機(jī)又稱兩個伺服電動機(jī),。
交流伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)子通常做成鼠籠式,,但為了使伺服電動機(jī)具有較寬的調(diào)速范圍、線性的機(jī)械特性,,無“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象和快速響應(yīng)的性能,,它與普通電動機(jī)相比,應(yīng)具有轉(zhuǎn)子電阻大和轉(zhuǎn)動慣量小這兩個特點(diǎn),。目前應(yīng)用較多的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有兩種形式:一種是采用高電阻率的導(dǎo)電材料做成的高電阻率導(dǎo)條的鼠籠轉(zhuǎn)子,,為了減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量,轉(zhuǎn)子做得細(xì)長,;另一種是采用鋁合金制成的空心杯形轉(zhuǎn)子,,杯壁很薄,僅0.2-0.3mm,,為了減小磁路的磁阻,,要在空心杯形轉(zhuǎn)子內(nèi)放置固定的內(nèi)定子.空心杯形轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量很小,,反應(yīng)迅速,而且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),,因此被廣泛采用,。
美國穆格MOOG伺服電機(jī)在沒有控制電壓時,定子內(nèi)只有勵磁繞組產(chǎn)生的脈動磁場,,轉(zhuǎn)子靜止不動,。當(dāng)有控制電壓時,定子內(nèi)便產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場,,轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn),,在負(fù)載恒定的情況下,電動機(jī)的轉(zhuǎn)速隨控制電壓的大小而變化,,當(dāng)控制電壓的相位相反時,,伺服電動機(jī)將反轉(zhuǎn)。
交流伺服電動機(jī)的工作原理與分相式單相異步電動機(jī)雖然相似,,但前者的轉(zhuǎn)子電阻比后者大得多,所以伺服電動機(jī)與單機(jī)異步電動機(jī)相比,,有三個顯著特點(diǎn):
1,、起動轉(zhuǎn)矩大
由于轉(zhuǎn)子電阻大,其轉(zhuǎn)矩特性曲線如圖3中曲線1所示,,與普通異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性曲線2相比,,有明顯的區(qū)別。它可使臨界轉(zhuǎn)差率S0>1,,這樣不僅使轉(zhuǎn)矩特性(機(jī)械特性)更接近于線性,,而且具有較大的起動轉(zhuǎn)矩。因此,,當(dāng)定子一有控制電壓,,轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動,即具有起動快,、靈敏度高的特點(diǎn),。
2、運(yùn)行范圍較廣
3,、無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象
正常運(yùn)轉(zhuǎn)的伺服電動機(jī),,只要失去控制電壓,電機(jī)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn),。當(dāng)伺服電動機(jī)失去控制電壓后,,它處于單相運(yùn)行狀態(tài),由于轉(zhuǎn)子電阻大,,定子中兩個相反方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子作用所產(chǎn)生的兩個轉(zhuǎn)矩特性(T1-S1,、T2-S2曲線)以及合成轉(zhuǎn)矩特性(T-S曲線)交流伺服電動機(jī)的輸出功率一般是0.1-100W,。當(dāng)電源頻率為50Hz,電壓有36V,、110V,、220、380V,;當(dāng)電源頻率為400Hz,,電壓有20V、26V,、36V,、115V等多種。交流伺服電動機(jī)運(yùn)行平穩(wěn),、噪音小,。但控制特性是非線性,并且由于轉(zhuǎn)子電阻大,,損耗大,,效率低,因此與同容量直流伺服電動機(jī)相比,,體積大,、重量重,所以只適用于0.5-100W的小功率控制系統(tǒng),。
美國穆格MOOG伺服電機(jī)原理:
伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,,驅(qū)動器控制的U/V/W三相電形成電磁場,轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動,,同時電機(jī)自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器,,驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較,調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度,。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度(線數(shù)),。伺服電動機(jī)在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī).是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。又稱執(zhí)行電動機(jī),,在自動控制系統(tǒng)中,,用作執(zhí)行元件,把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機(jī)軸上的角位移或角速度輸出,。分為直流和交流伺服電動機(jī)兩大類,,其主要特點(diǎn)是,當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,,轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降,,
作用:美國穆格MOOG伺服電機(jī)可使控制速度,位置精度非常準(zhǔn)確。
直流伺服電機(jī)分為有刷和無刷電機(jī),。
有刷電機(jī)成本低,,結(jié)構(gòu)簡單,,啟動轉(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),,產(chǎn)生電磁干擾,,對環(huán)境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合,。 無刷電機(jī)體積小,,重量輕,出力大,,響應(yīng)快,,速度高,慣量小,,轉(zhuǎn)動平滑,,力矩穩(wěn)定??刂茝?fù)雜,,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。電機(jī)免維護(hù),,效率很高,,運(yùn)行溫度低,電磁輻射很小,,長壽命,,可用于各種環(huán)境。交流伺服電機(jī)也是無刷電機(jī),,分為同步和異步電機(jī),,目前運(yùn)動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,zui高轉(zhuǎn)動速度低,,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。
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