伺服电机基本行使知识【上】

图片

伺服电机(servo motor )是指在伺服体系中限制死板元件运转的发动机,是一栽补助马达间接变速装配。

伺服电机可使限制速度,位置精度专门实在,能够将电压信号转化为转矩和转速以驱动限制对象。伺服电机转子转速受输入信号限制,并能迅速逆答,在自动限制体系中,用作实走元件,且具有机电时间常数幼、线性度高、首动电压等特性,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表象,转速随着转矩的增补而匀速降低。

伺服电机(servo motor )是指在伺服体系中限制死板元件运转的发动机,是一栽补助马达间接变速装配。

图片

图片

图片

      伺服电机可使限制速度,位置精度专门实在,能够将电压信号转化为矩和转速以驱动限制对象。

伺服电机转子转速受输入信号限制,并能迅速逆答,在自动限制体系中,用作实走元件,且具有机电时间常数幼、线性度高、首动电压矮等特性,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表象,转速随着转矩的增补而匀速降低。

自从德国MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年汉诺威贸易博览会

图片

上正式推出MAC永磁交流伺服电动机和驱动体系,这标志着此栽新一代交流伺服技术已进入实用化阶段。到20世纪80年代中后期,各公司都已有完善的系列产品。整个伺服装配市场都转向了交流体系。早期的模拟体系在诸如零漂、抗作梗、郑重性、精度和软性等方面存在不及,尚不及十足已足活动限制的请求,近年来随着微处理器、新式数字信号处理器(DSP)的行使,展现了数字限制体系,限制片面可十足由软件进走,别离称为摪胧只瘮或抟旌鲜綌、撊只瘮的永磁交流伺服体系。

到现在为止,高性能的电伺服体系大多采用永磁同步型交流伺服电动机,限制驱动器多采用迅速、实在定位的通盘字位置伺服体系。典型生产厂家如德国西门子、美国科尔摩根和日本松下及安川等公司。

日本安川电机制作所推出的幼型交流伺服电动机和驱动器,其中D系列适用于数控机床(最高转速为1000r/min,力矩为0.25~2.8N.m),R系列适用于机器人(最高转速为3000r/min,力矩为0.016~0.16N.m)。之后又推出M、F、S、H、C、G 六个系列。20世纪90年代先后推出了新的D系列和R系列。由旧系列矩形波驱动、8051单片机限制改为正弦波驱动、80C、154CPU和门阵列芯片限制,力矩震动由24%降矮到7%,并挑高了郑重性。如许,只用了几年时间形成了八个系列(功率周围为0.05~6kW)较完善的体系,已足了做事死板、搬运机构、焊接死板人、装配机器人、电子部件、添工死板、印刷机、高速卷绕机、绕线机等的分别必要。

以生产机床数控装配而知名的日本法那克(Fanuc)公司,在20世纪80年代中期也推出了S系列(13个规格)和L系列(5个规格)的永磁交流伺服电动机。L系列有较幼的转动惯量和死板时间常数,适用于请求稀奇迅速回响反映的位置伺服体系。

日本其他厂商,例如:三菱电动机(HC-KFS、HC-MFS、HC-SFS、HC-RFS和HC-UFS系列)、东芝精机(SM系列)、大隈铁工所(BL系列)、三洋电气(BL系列)、立石电机(S系列)等多多厂商也进入了永磁交流伺服体系的竞争走列。

德国力士笑公司(Rexroth)的Indramat分部的MAC系列交流伺服电动机共有7个机座号92个规格。

德国西门子(Siemens)公司的IFT5系列三相永磁交流伺服电动机分为标准型和短型两大类,共8个机座号98栽规格。据称该系列交流伺服电动机与相通输出力矩的直流伺服电动机IHU系列相比,重量只有后者的1/2,配套的晶体管脉宽调制驱动器6SC61系列,最多的可供6个轴的电动机限制。

德国博世(BOSCH)公司生产铁氧体永磁的SD系列(17个规格)和稀土永磁的SE系列(8个规格)交流伺服电动机和Servodyn SM系列的驱动限制器。

美国知名的伺服装配生产公司Gettys曾一度行为Gould 电子公司一个分部(Motion Control Division),生产M600系列的交流伺服电动机和A600 系列的伺服驱动器。后相符并到AEG,恢复了Gettys名称,推出A700通盘字化的交流伺服体系。

美国A-B(ALLEN-BRADLEY)公司驱动分部生产1326型铁氧体永磁交流伺服电动机和1391型交流PWM伺服限制器。电动机包括3个机座号共30个规格。

I.D.(Industrial Drives)是美国知名的科尔摩根(Kollmorgen)的工业驱动分部,曾生产BR-210、BR-310、BR-510 三个系列共41个规格的无刷伺服电动机和BDS3型伺服驱动器。自1989年首推出了崭新系列设计的掺鹣盗袛(Goldline)永磁交流伺服电动机,包括B(幼惯量)、M(中惯量)和EB(防爆型)三大类,有10、20、40、60、80五栽机座号,每大类有42个规格,通盘采用钕铁硼永磁原料,力矩周围为0.84~111.2N.m,功率周围为0.54~15.7kW。配套的驱动器有BDS4(模拟型)、BDS5(数字型、含位置限制)和Smart Drive(数字型)三个系列,最大不息电流55A。Goldline系列代外了现代永磁交流伺服技术最新程度。

喜欢尔兰的Inland原为Kollmorgen在国外的一个分部,欧宝首页现相符并到AEG,以生产直流伺服电动机、直流力矩电动机和伺服放大器而着名。生产BHT1100、2200、3300三栽机座号共17栽规格的SmCo永磁交流伺服电动机和八栽限制器。

法国Alsthom集团在巴黎的Parvex工厂生产LC系列(长型)和GC系列(短型)交流伺服电动机共14个规格,并生产AXODYN系列驱动器。

原苏联为数控机床和机器人伺服限制开发了两个系列的交流伺服电动机。其中ДBy系列采用铁氧体永磁,有两个机座号,每个机座号有3栽铁心长度,各有两栽绕组数据,共12个规格,不息力矩周围为7~35N.m。2ДBy系列采用稀土永磁,6个机座号17个规格,力矩周围为0.1~170N.m,配套的是3ДБ型限制器。

近年日本松下公司推出的通盘字型MINAS系列交流伺服体系,其中永磁交流伺服电动机有MSMA系列幼惯量型,功率从0.03~5kW,共18栽规格;中惯量型有MDMA、MGMA、MFMA三个系列,功率从0.75~4.5kW,共23栽规格,MHMA系列大惯量电动机的功率周围从0.5~5kW,有7栽规格。

韩国三星公司近年开发的通盘字永磁交流伺服电动机及驱动体系,其中FAGA交流伺服电动机系列有CSM、CSMG、CSMZ、CSMD、CSMF、CSMS、CSMH、CSMN、CSMX多栽型号,功率从15W~5kW。

现在常采用(Powerrate)这一综相符指标行为伺服电动机的品质因数,衡量对比各栽交直流伺服电动机和步进电动机的动态回响反映性能。功率转折率外示电动机不息(额定)力矩和转子转动惯量之比。

按功率转折率进走计算分析可知,永磁交流伺服电动机技术指标以美国I.D 的Goldline系列为最佳,德国Siemens的IFT5系列次之。

1、伺服体系(servomechanism)是使物体的位置、方位、

图片

状态等输出被控量能够陪同输入现在的(或给定值)的肆意转折的自动限制体系。伺服主要靠脉冲来定位,基本上能够如许理解,伺服电机授与到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对答的角度,从而实现位移,由于,伺服电机自己具备发出脉冲的功能,因而伺服电机每旋转一个角度,都会发出对答数目的脉冲,如许,和伺服电机批准的脉冲形成了呼答,或者叫闭环,如此一来,体系就会清新发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,如许,就能够很准确的限制电机的转动,从而实现准确的定位,能够达到0.001mm。直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机成本矮,组织浅易,启动转矩大,调速周围宽,限制容易,必要维护,但维护不方便(换碳刷),产生电磁作梗,对环境有请求高。因此它能够用于对成本敏感的清淡工业和民用场相符。

无刷电机体积幼,重量轻,出力大,回响反映快,速度高,惯量幼,转动腻滑,力矩安详。限制复杂,容易实现智能化,其电子换相手段变通,能够方波换相或正弦波换相。电机免维护,效果很高,运走温度矮,电磁辐射很幼,长寿命,可用于各栽环境。

2、交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,现在活动限制中清淡都用同步电机,它的功率周围大,能够做到很大的功率。大惯量,最高转动速度矮,且随着功率添大而迅速降矮。因而正当做矮速稳定运走的行使。

3、伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器限制的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逆馈信号给驱动器,驱动器按照逆馈值与现在的值进走比较,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)。

交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上的区别:交流伺服要益一些,由于是正弦波限制,转矩脉动幼。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较浅易,益处。【未完待续】

posted @ 21-05-29 10:27 admin  阅读:

Powered by 欧宝体育官网入口 @2018 RSS地图 HTML地图

2013-2021 168ty 版权所有