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伺服电机的工作原理

更新日期:2017-12-28
摘要:伺服电机是指在伺服系统中操控机械元件作业的发动机,也是一种补助马达间接变速的装置。
伺服电机
 
 
伺服电机是指在伺服系统中操控机械元件作业的发动机,也是一种补助马达间接变速的装置。它的工作原理相比较其它电机有些复杂,一般人很难掌握它,除非专业人士。下面要介绍的就是伺服电机的工作原理。
 
伺服电机可使操控速度,方位精度十分准确,能够将电压信号转化为转矩和转速以驱动操控对象。伺服转子转速受输入信号操控,并能快速的反应,在自动操控系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,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,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速跟着转矩的增加而匀速下降。
 
工作原理:
 
1、伺服系统是使物体的位置、方位、状况等输出,被控量能够跟从输入目标(或给定值)的恣意改变的自动操控系统。伺服主要靠脉冲来定位,基本上能够这样了解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的视点,然后完成位移,由于,伺服本身就具有发出脉冲的功能,因此伺服每旋转一个视点,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服承受的脉冲构成了照应,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,就能够很准确的操控电机的滚动,然后完成准确的定位,能够达到0.001mm。直流伺服分为有刷和无刷电机。有刷电机成本低,结构简单,发动转矩大,调速规模宽,操控简单,需要保护,但保护不方便(换碳刷),发生电磁干扰,对环境有要求。因此它能够用于对成本灵敏的普通工业和民用场合。
 
无刷电机体积小,重量轻,出力大,呼应快,速度高,惯量小,滚动滑润,力矩安稳。操控杂乱,简单完成智能化,其电子换相方法灵活,能够方波换相或正弦波换相。电机免保护,功率很高,运转温度低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。
 
2、交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,现在运动操控中一般都用同步电机,它的功率规模大,能够做到很大的功率。大惯量,最高滚动速度低,且跟着功率增大而快速降低。因此适合做低速平稳运转的使用。
 
3、伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器操控的U/V/W三相电构成电磁场,转子在此磁场的效果下滚动,同时电机自带的编码器反应信号给驱动器,驱动器依据反应值与目标值进行比较,调整转子滚动的视点。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在功能上的差异:交流伺服要好一些,由于是正弦波操控,转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单,廉价。
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