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伺服電機有什么用呢?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),它就是工業(yè)生產(chǎn)加工里的執行機構,通過(guò)通訊總線(xiàn)與上位機控制器相連接,接受對應的脈沖指令信號,從而進(jìn)行速度、力矩以及位置方面的運作,一般用于精細生產(chǎn)加工。
和步進(jìn)電機相比,伺服電機的控制精度更高,比如23位多圈值的設備,每接受一個(gè)脈沖信號僅會(huì )運動(dòng)零點(diǎn)零幾度。伺服只有接受脈沖才會(huì )運動(dòng),脈沖消失會(huì )立刻停止運轉,而不像某些電機那樣電都斷了還會(huì )因為慣性繼續運作。
伺服電機的規格有很多種,比如24V 200W的,24V 400W的,48V 750W的等等。
伺服電機使用的是三相同步電機,其特點(diǎn)是轉子:
沒(méi)有三相異步電機中的鼠籠條;轉子上有很多貼片,是永磁鐵(釹鐵硼)材料。這樣來(lái)看,轉子其實(shí)自帶磁場(chǎng),而不像異步電機是靠感應電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)。
永磁鐵有兩種安裝方式:
1是表貼式,也就是圖中樣式,永磁鐵是貼在表面的;
2是內嵌式,需要在轉子上打孔,將永磁材料填充進(jìn)去;
表貼式:具有結構簡(jiǎn)單、制造成本較低、轉動(dòng)慣量小等優(yōu)點(diǎn);
內嵌式:如果轉速夠快,例如1wr/min甚至3wr/min,還是用內嵌式較好;
轉子沖片機械強度高、安裝永磁體后轉子不易變形等。
以常見(jiàn)的感應式電機三相異步電機作比較:
步進(jìn)電機在低速時(shí)易出現低頻振動(dòng)現象。振動(dòng)頻率與負載情況和驅動(dòng)器性能有關(guān),一般認為振動(dòng)頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進(jìn)電機的工作原理所決定的低頻振動(dòng)現象對于機器的正常運轉非常不利。當步進(jìn)電機工作在低速時(shí),一般應采用阻尼技術(shù)來(lái)克服低頻振動(dòng)現象,比如在電機上加阻尼器,或驅動(dòng)器上采用細分技術(shù)等。
交流伺服電機運轉非常平穩,即使在低速時(shí)也不會(huì )出現振動(dòng)現象。交流伺服系統具有共振抑制功能,可涵蓋機械的剛性不足,并且系統內部具有頻率解析機能(FFT),可檢測出機械的共振點(diǎn),便于系統調整。
交流伺服電機具有較強的過(guò)載能力。以山洋交流伺服系統為例,它具有速度過(guò)載和轉矩過(guò)載能力。其大轉矩為額定轉矩的二到三倍,可用于克服慣性負載在啟動(dòng)瞬間的慣性力矩。步進(jìn)電機因為沒(méi)有這種過(guò)載能力,在選型時(shí)為了克服這種慣性力矩,往往需要選取較大轉矩的電機,而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉矩,便出現了力矩浪費的現象。
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