伺服电机内部结构介绍1

2024-02-01 新闻资讯

  交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似.其定子上装有两个位置互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc。所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。

  交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性,无“自转”现象和快速响应的性能,它与普通电动机相比,应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。目前应用较多的转子结构有两种形式:一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的转动惯量,转子做得细长;另一种是采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.空心杯形转子的转动惯量很小,反应迅速,而且运转平稳,因此被广泛采用。

  交流伺服电动机在没有控制电压时,定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场,转子静止不动。当有控制电压时,定子内便产生一个旋转磁场,转子沿旋转磁场的方向旋转,在负载恒定的情况下,电动机的转速随控制电压的大小而变化,当控制电压的相位相反时,伺服电动机将反转。

  交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似,但前者的转子电阻比后者大得多,所以伺服电动机与单机异步电动机相比,有三个显著特点:

  由于转子电阻大,其转矩特性曲线所示,与普通异步电动机的转矩特性曲线相比,有明显的区别。它可使临界转差率S0>1,这样不仅使转矩特性(机械特性)更接近于线性,而且具有较大的起动转矩。因此,当定子一有控制电压,转子立即转动,即具有起动快、灵敏度较高的特点。

  正常运转的伺服电动机,只要失去控制电压,电机立马停止运转。当伺服电动机失去控制电压后,它处于单相运作时的状态,由于转子电阻大,定子中两个相反方向旋转的旋转磁场与转子作用所产生的两个转矩特性(T1-S1、T2-S2曲线)以及合成转矩特性(T-S曲线)

  交流伺服电动机的输出功率一般是0.1-100W。当电源频率为50Hz,电压有36V、110V、220、380V;当电源频率为400Hz,电压有20V、26V、36V、115V等多种。

  交流伺服电动机运行平稳、噪音小。但控制特性是非线性,并且由于转子电阻大,损耗大,效率低,因此与同容量直流伺服电动机相比,体积大、重量重,所以只适用于0.5-100W的小功率控制系统。

  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)。

  伺服电动机在伺服系统中控制机械元件运转的发动机.是一种补助马达间接变速装置。又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,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。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,作用:伺服电机,可使控制速度,位置精度非常准确。

  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。

  交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,目前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。

  伺服电动机伺服电动机又叫执行电动机,或叫控制电动机。在自动控制系统中,伺服电动机是一个执行元件,它的作用是把信号(控制电压或相位)变换成机械位移,也就是把接收到的电信号变为电机的一定转速或角位移。其容量一般在0.1-100W,常用的是30W以下。伺服电动机有直流和交流之分。

  一、交流伺服电动机交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似,如图1所示。其定子上装有两个位置互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc。所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。

  交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性,无“自转”现象和快速响应的性能,它与普通电动机相比,应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。目前应用较多的转子结构有两种形式:

  一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的转动惯量,转子做得细长;

  另一种是采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,如图2所示。空心杯形转子的转动惯量很小,反应迅速,而且运转平稳,因此被广泛采用。

  图2空心杯形转子伺服电动机结构交流伺服电动机在没有控制电压时,定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场,转子静止不动。当有控制电压时,定子内便产生一个旋转磁场,转子沿旋转磁场的方向旋转,在负载恒定的情况下,电动机的转速随控制电压的大小而变化,当控制电压的相位相反时,伺服电动机将反转。

  交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似,但前者的转子电阻比后者大得多,所以伺服电动机与单机异步电动机相比,有三个显著特点:

  1、起动转矩大由于转子电阻大,其转矩特性曲线所示,与普通异步电动机的转矩特性曲线相比,有明显的区别。它可使临界转差率S0>1,这样不仅使转矩特性(机械特性)更接近于线性,而且具有较大的起动转矩。因此,当定子一有控制电压,转子立即转动,即具有起动快、灵敏度较高的特点。

  2、运行范围较宽如图3所示,较差率S在0到1的范围内伺服电动机都能稳定运转。

  3、无自转现象正常运作的伺服电动机,只要失去控制电压,电机立马停止运转。当伺服电动机失去控制电压后,它处于单相运作时的状态,由于转子电阻大,定子中两个相反方向旋转的旋转磁场与转子作用所产生的两个转矩特性(T1-S1、T2-S2曲线)以及合成转矩特性(T-S曲线所示,与普通的单相异步电动机的转矩特性(图中T′-S曲线)不同。这时的合成转矩T是制动转矩,从而使电动机迅速停止运转。

  图5是伺服电动机单相运行时的机械特性曲线。负载一定时,控制电压Uc愈高,转速也愈高,在控制电压一定时,负载增加,转速下降。

  交流伺服电动机的输出功率一般是0.1-100W。当电源频率为50Hz,电压有36V、110V、220、380V;当电源频率为400Hz,电压有20V、26V、36V、115V等多种。交流伺服电动机运行平稳、噪音小。但控制特性是非线性,并且由于转子电阻大,损耗大,效率低,因此与同容量直流伺服电动机相比,体积大、重量重,所以只适用于0.5-100W的小功率控制系统。

  二、直流伺服电动机直流伺服电动机的结构和一般直流电动机一样,只是为了减小转动惯量而做得细长一些。它的励磁绕组和电枢分别由两个独立电源供电。也有永磁式的,即磁极是永久磁铁。一般会用电枢控制,就是励磁电压f一定,建立的磁通量Φ也是定值,而将控制电压Uc加在电枢上,其接线直流伺服电动机的n=f(T)曲线直流伺服电动机和交流伺服电动机相比,它具有机械特性较硬、输出功率较大、不自转,起动转矩大等优点。

  交流伺服电机的定子装有三相对称的绕组,而转子是永久磁极。当定子的绕组中通过三相电源后,定子与转子之间必然产生一个旋转场。这个旋转磁场的转速称为同步转速。电机的转速也就是磁场的转速。

  由于转子有磁极,所以在极低频率下也能旋转运行。所以它比异步电机的调速范围更宽。而与直流伺服电机相比,它没有机械换向器,特别是它没有了碳刷,完全排除了换向时产生火花对机械造成的磨损,另外交流伺服电机自带一个编码器。

  可以随时将电机运行的情况“报告”给驱动器,驱动器又根据得到的“报告”更精确的控制电机的运行。由此可见交流伺服电机优点确实很多。可是技术上的含金量也高了,价格也高了。最重要是对交流伺服电机的调试技术提高了。也就是电机虽好,如果调试不好一样是问题多多。

  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.什么是伺服电机?有几种类型?工作特点是什么?

  答:伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,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。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,请问交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上有什么区别?

  答: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。永磁交流伺服电动机20世纪80年代以来,随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展,永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展,各国著名电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列新产品并逐渐完备和更新。

  交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展趋势,使原来的直流伺服面临被淘汰的危机。90年代以后,世界各国已经商品化了的交流伺服系统是采用全数字控制的正弦波电动机伺服驱动。交流伺服驱动装置在传动领域的发展日新月异。永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较,主要优点有:

  ⑴无电刷和换向器,因此工作可靠,对维护和保养要求低。⑵定子绕组散热比较方便。

  步进电机每输入一个脉冲信号,转子就转动一个角度或前进一步,其输出的角度输入的脉冲数成正比,转速与脉冲频率成正比。它的驱动方式也比普通的有刷直流电机复杂。 本节我们就来讲讲步进电机最基础的驱动方式。 1)步进电机的内部结构 先粗略地介绍一下主要的两种步进电机:单极性和双极性。 如下图所示,左边是单极性电机;右边是双极性电机。单极性电机线圈内的电流只有一个方向,双极性电机线圈内的电流是双向的: 而相数,则是内部线圈的组数;一般的步进电机都可以看作是两相电机变化而来的。 本文个人会使用最简单的五线),驱动方法也都是以它来讲的,其他种类的大同小异。就是如下图这种步进电机,以及驱动板: 它内部的接线

  与驱动方法 /

  学习ARM嵌入式的时候,发现了自己对以前学过的数模器件的知识遗忘了不少,按照我的进度本来应该继续学习ARM微处理器控制的课程,但想着后来势必还会遇到相同的问题所以就准备中断一下,杀回来把汇编和一些电路知识再总结一下,查漏补缺。如果有写的不合理的地方,还请多多指教。 言归正传,先来一幅图片来引入今天要讲述的三个知识点: 锁存器(由一个D触发器构成) D:数据输入端; CP/CLK:时序信号输入端; Q:输出端; ~Q:反向输出端; 工作原理: 当D端输入数据信号,CP/CLK端没有时序信号时,Q和~Q端将不会有信号输出; 当D端输入数据信号,CP/CLK端有时序信号时,Q和~Q端有信号输出; 当D端和CP/CLK端同时有信号输入后

  0 引 言 在印刷机械行业中,多电机的同步控制是一个很重要的问题。由于印刷产品的特殊工艺技术要求,尤其是对于多色印刷,为了能够更好的保证印刷套印精度(一般≤0.05 mm),要求各个电机位置转差率很高(一般≤0.02%)。在传统的印刷机械中,以往大都采用以机械长轴作为动力源的同步控制方案,但机械长轴同步控制方案易出现振荡现象,各个机组互相干扰,而且系统中有许多机械零件,不方便系统维护和使用。随着机电一体化技术的发展,现场总线技术不断应用到所有的领域并得到了广泛的应用。本文针对机组式印刷机械的同步需求,提出了一种基于CAN现场总线的同步控制解决方案,并得以验证。 1 无轴传动印刷机控制管理系统的同步需求 机组式卷筒印刷机一般由给纸机组、

  框图 /

  在自动化生产、加工和控制过程中,经常要对加工工件的尺寸或机械设备移动的距离做准确定位控制。这种定位控制仅仅要求控制对象按指令进入指定的位置,对运动的速度无特别的条件,例如生产的全部过程中的点位控制(很典型的如卧式镗床、坐标镗床、 数字控制机床 等在切削加工前刀具的定位),仓储系统中对传送带的定位控制,机械手的轴定位控制等等。在定位 控制系统 中常使用交流异步电机或步进电机等 伺服电机 作为驱动或 控制元件 。实现定位控制的关键则是对 伺服 电机的控制。由于可编程控制器( PLC )是专为在工业环境下应用而设计的一种工业控制计算机,具有抗干扰能力强、可靠性极高、体积小等显著优点,是实现机电一体化的理想控制装置。本文旨在阐述利用PLC控制

  2.80c51的串行口结构 2.1、内部结构介绍 AT89S51单片机串行口的内部结构如下图所示。它有两个物理上独立的接收、发送缓冲器SBUF(属于特殊功能寄存器),可同时发送、接收数据。发送缓冲器只能写入不能读出,接收缓冲器只能读出不能写入,两个缓冲器共用一个特殊功能寄存器字节地址(99H)。 TXD(P3.0)发送数据 Transmit(tx) Data 简写形式 RXD(P3.1)接受数据 Receive(rx) Data 简写形式 串行口的控制寄存器共有两个:特殊功能寄存器SCON和PCON。下面介绍这两个特殊功能寄存器各位的功能。 2.1.1、串行口控制寄存器SCON 串行口控制寄存器SCON,字

  介绍 /

  伺服电机要不要搭配行星减速机,那么在生产中如何根据伺服电机来配合减速机呢? 1:速比 减速机的减速比大致选择电机额定转速除以最终输出转速的得数。比如需要最终输出的转速是200RPM,电机的额定转速是3000RPM,那么减速机的速比以1:15左右为佳。最终输出转速的高低取决于工况需要。 2:扭矩 减速机的额定扭矩要不小于电机额定扭矩乘以减速比的得数。假设电机额定扭矩为10N.M,减速比为15,那么所选择的减速机型号的额定扭矩要大于10*15=150N.M。 3:精度 减速机的回程间隙(背隙、间隙或称回转间隙)视具体工作要求,一般来说配合伺服电机使用的间隙不要大于20arcmin,单级减速能做到小于等于3arcmin的

  来配合减速机 /

  PLC怎么来控制伺服电机? 在回答这样的一个问题之前,首先要清楚伺服电机的用途,相对于普通的电机来说,伺服电机大多数都用在精确定位,因此大家通常所说的伺服控制,实际上的意思就是对伺服电机的位置控制。 其实,伺服电机还用另外两种工作模式,那就是速度控制和转矩控制,不过应用比较少而已。 速度控制一般都是用变频器实现,用伺服电机做速度控制,一般是用于快速加减速或是速度精准控制的场合,因为相对于变频器,伺服电机可以在几毫米内达到几千转,由于伺服都是闭环的,速度很稳定。 转矩控制主要是控制伺服电机的输出转矩,同样是因为伺服电机的响应快。 应用以上两种控制,可以把伺服驱动器当成变频器,一般都是用模拟量控制。 伺服电机最主要的应用还是定位控制,位置控制有两个

  ?如何设计伺服系统? /

  直播回放: 国产芯 - 先楫800MHz RISC-V MCU高能秀,岂止控4只伺服电机

  电源小课堂 从12V电池及供电网络优化的角度分析电动汽车E/E架构的趋势

  MPS电机研究院 让电机更听话的秘密! 第一站:电机应用知识大考!跟帖赢好礼~

  恩智浦发布新一代MCX A微控制器,凭借升级的MCU功能和完善的开发平台,推动更多创新技术

  恩智浦新一代MCX A系列MCU配合市场所熟知的FRDM开发平台,以经济高效的方式综合优化性能并配备自主式外设,为打造智能边缘应用奠定基础中 ...

  性能改进持续推动车载应用发展,提升驾驶员体验存储器解决方案的全球领导者铠侠株式会社宣布,该公司已开始提供业界首款(2)面向车载应用的 ...

  这家产品对标英伟达的公司,在去年A股市场诞生了“史上最贵ST股”的神线日,中国证券监督管理委员会官网发文表示,初步查明*ST左江2023年披露的财务信息严重不实,涉嫌重大财...

  运行时环境(RTE)AUTOSAR CP运行时环境(RTE)是AUTOSAR架构中的核心组件,它实现了AUTOSAR虚拟功能总线(VFB)的接口,并提供了通信基础 ...

  AUTOSAR软件开发流程是指在AUTOSAR架构下进行软件开发的一系列步骤和方法。它包括以下几个主要阶段:需求分析:在此阶段,根据汽车电子系 ...

  开发相关FPGA/DSP总线与接口数据处理消费电子工业电子汽车电子其他技术存储技术综合资讯论坛电子百科词云: