伺服永磁電動機是自動操控裝置中被用作履行元件的微特電機,其功用是將電信號轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)軸的角位移或角速度。而且伺服永磁電動機分為兩大類:分別是交流伺服和直流伺服,接下來一同看看這兩種分類的比較。
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交流伺服永磁電動機的基本結(jié)構(gòu)與交流感應(yīng)電動機(異步電機)類似。在定子上有兩個相空間位移90°電視點的勵磁繞組Wf和操控繞組WcoWf,接安穩(wěn)交流電壓,運用施加到Wc上的交流電壓或相位的變化,到達(dá)操控電機運轉(zhuǎn)的意圖。交流伺服電機具有運轉(zhuǎn)安穩(wěn)、可控性好、呼應(yīng)快速、靈敏度高以及機械特性和調(diào)理特性的非線性度指標(biāo)嚴(yán)厲(要求分別小于10%~15%和小于15%~25%)等特色。
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直流伺服永磁電動機的基本結(jié)構(gòu)與一般直流電動機類似。電機轉(zhuǎn)速n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j,式中E為電樞反電動勢,K為常數(shù),j為每極磁通,Ua、Ia為電樞電壓和電樞電流,Ra為電樞電阻,改動Ua或改動φ,均可操控直流伺服電動機的轉(zhuǎn)速,但一般選用操控電樞電壓的方法,在永磁式直流伺服電動機中,勵磁繞組被磁鐵所取代,磁通φ安穩(wěn)。直流伺服電動機具有杰出的線性調(diào)理特性及快速的時刻呼應(yīng)。
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直流伺服永磁電動機的優(yōu)點和缺點:
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優(yōu)點:速度操控準(zhǔn)確,轉(zhuǎn)矩速度特性很硬,操控原理簡略,運用便利,價格便宜。
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缺點:電刷換向,速度限制,附加阻力,產(chǎn)生磨損微粒(無塵易爆環(huán)境不宜)。
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交流伺服永磁電動機的優(yōu)點和缺點:
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優(yōu)點:速度操控特性杰出,在整個速度區(qū)內(nèi)可完成滑潤操控,幾乎無振動,90%以上的高效率,發(fā)熱少,高速操控,高準(zhǔn)確度方位操控(取決于編碼器精度),額外運轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi),可完成恒力矩,慣量低,低噪音,無電刷磨損,免保護(適用于無塵、易爆環(huán)境)。
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缺點:操控比較復(fù)雜,驅(qū)動器參數(shù)需求現(xiàn)場調(diào)整PID參數(shù)斷定,而且需求更多的連線。
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直流伺服永磁電動機分為有刷和無刷電機:
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有刷電機本錢低,結(jié)構(gòu)簡略,啟動轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速規(guī)模寬,操控簡單,需求保護,但保護便利(換碳刷),產(chǎn)生電磁干擾,對運用環(huán)境有要求,通常用于對本錢敏感的一般工業(yè)和民用場合。
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無刷電機體積小重量輕,出力大響應(yīng)快,速度高慣量小,力矩安穩(wěn)滾動滑潤,操控復(fù)雜,智能化,電子換相方式靈活,能夠方波或正弦波換相,電機免保護,高效節(jié)能,電磁輻射小,溫升低壽命長,適用于各種環(huán)境。
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交流伺服電機也是無刷電機,分為同步和異步電機,現(xiàn)在運動操控中一般都用同步電機,其功率規(guī)模大,功率能夠做到很大,大慣量, 轉(zhuǎn)速低,轉(zhuǎn)速隨功率增大而勻速下降,適用于低速平穩(wěn)運轉(zhuǎn)場合。
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伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,驅(qū)動器操控U/V/W三相電形成電磁場,轉(zhuǎn)子在此磁場的效果下滾動,同時電機自帶的編碼器將反應(yīng)信號傳給驅(qū)動器,對反應(yīng)值與目標(biāo)值進行比較,然后調(diào)整轉(zhuǎn)子滾動的視點,伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。