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伺服电机有什么用呢?简单来说,它就是工业生产加工里的执行机构,通过通讯总线与上位机控制器相连接,接受对应的脉冲指令信号,从而进行速度、力矩以及位置方面的运作,一般用于精细生产加工。
和步进电机相比,伺服电机的控制精度更高,比如23位多圈值的设备,每接受一个脉冲信号仅会运动零点零几度。伺服只有接受脉冲才会运动,脉冲消失会立刻停止运转,而不像某些电机那样电都断了还会因为惯性继续运作。
伺服电机的规格有很多种,比如24V 200W的,24V 400W的,48V 750W的等等。
伺服电机使用的是三相同步电机,其特点是转子:
没有三相异步电机中的鼠笼条;转子上有很多贴片,是永磁铁(钕铁硼)材料。这样来看,转子其实自带磁场,而不像异步电机是靠感应电流产生的磁场。
永磁铁有两种安装方式:
1是表贴式,也就是图中样式,永磁铁是贴在表面的;
2是内嵌式,需要在转子上打孔,将永磁材料填充进去;
表贴式:具有结构简单、制造成本较低、转动惯量小等优点;
内嵌式:如果转速够快,例如1wr/min甚至3wr/min,还是用内嵌式较好;
转子冲片机械强度高、安装永磁体后转子不易变形等。
以常见的感应式电机三相异步电机作比较:
交流伺服电机的使用领域
广泛应用于机械手、喷绘机、刻字机、喷涂设备、医疗仪器及设备、精密仪器、工业控制系统、办公自动化、机器人等领域。特别适合要求运行平稳、低噪音、响应快、使用寿命长、高输出扭矩的应用场合都是非常推荐的。交流伺服电机的使用范围广泛,得到了很多采购商的认可。
伺服电机与普通电机大的区别在于电机转子和反馈装置。伺服电机转子表面贴有强力磁钢片,因此可以通过定子线圈产生的磁场控制转子的位置,并且加减速特性远普通电机。反馈装置可以反馈电机转子位置到伺服驱动器,伺服电机常用的反馈装置有光学编码器、旋转变压器等。
步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关,一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时,一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象,比如在电机上加阻尼器,或驱动器上采用细分技术等。
交流伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,并且系统内部具有频率解析机能(FFT),可检测出机械的共振点,便于系统调整。
交流伺服电机具有较强的过载能力。以山洋交流伺服系统为例,它具有速度过载和转矩过载能力。其大转矩为额定转矩的二到三倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力,在选型时为了克服这种惯性力矩,往往需要选取较大转矩的电机,而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩,便出现了力矩浪费的现象。