如意彩票伺服电机是工业应用中较常见的电机。

   

如意彩票常用于驱动运动轴，实现高精度定位。

   

比如运动平台、传送带、机器人机械手、镜头调焦等。

   

   

如意彩票伺服电机用于物料的取放。

   

   

   

   

伺服电机用于包装。

   

   

如意彩票伺服电机用于酒瓶传送带。

   

   

伺服电机用于机器人。

   

   

伺服电机用于机器人。

   

   

伺服电机XY来自体育平台HIWIN。

   

   

伺服电机用于单轴运动平台。

   

   

如意彩票伺服电机用于镜头调焦。

   

如意彩票什么是伺服电机？常用的伺服电机有哪些类型？

   

01

   

伺服电机

   

事实上，伺服电机是闭环控制系统中的电机，只要它在闭环系统中，就可以称为伺服电机。因此，伺服与电机的结构和类型无关。

   

它可以是我们之前说的任何电机。

   

如意彩票如直线电机、同步电机、异步电机、直流电机、音圈电机、压电机、磁滞电机甚至步进电机。

   

   

如意彩票步进电机也可以是伺服电机Applied Motion Products。

   

这里的重点是闭环。

   

什么是闭环系统(伺服系统)？

   

   

闭环控制系统有反馈装置，用于反馈电机的位置，但没有开环。

   

   

如意彩票闭环系统示意图璃尺作为负载位置反馈，电机为闭环系统，但负载为开环系统，负载为闭环系统。

   

   

如意彩票闭环控制系统有反馈，但没有开环。

   

如意彩票简而言之，闭环系统是一种使用反馈装置将系统的实际性能与位置、速度或扭矩相匹配的系统。

   

如意彩票因此，闭环是否取决于系统是否有反馈信号，并利用反馈信息调整输入来控制输出，使其接近目标值。

   

就像开车一样，我们有一个目的地和较高限速。我们可以通过控制油门或电门来控制速度，以便在不超过较高限速的情况下尽快到达目的地。

   

   

通过油门控制速度示意图驾驶。

   

在这个过程中，我们知道离目标有多远，实时速度有多快。我们都想在到达目的地之前全速前进，但如果速度超过较大限度，我们会释放油门或电门来降低速度。

   

显然，这里的速度控制是闭环控制。

   

02

   

伺服系统

   

典型的伺服系统，包括电机、控制器、驱动器、反馈装置等设备。

   

   

由典型服装控制器、伺服驱动器(放大器)、电机、编码器等组成的典型伺服系统。

   

如意彩票伺服控制器，又称运动控制器，可视为伺服系统的大脑。这里产生了运动曲线，如加速度和速度。控制器向驱动器发送信号，使电机执行所需的运动。

   

控制器还通过不断读取编码器的反馈，修改传输到电机的信号，纠正实际值和预期值之间的误差，包括位置、速度和扭矩。

   

如意彩票伺服驱动器放大独立控制器的信号，为电机提供足够的电流来产生速度和扭矩。在旋转电机中，电流与扭矩成正比，因此伺服驱动器直接控制电机产生的扭矩。同样，在线电机中，电流与力成正比，因此驱动器控制电机产生的力。

   

反馈通常由编码器或旋转变压器（看起来像传感器）提供。在需要非常准确定位的应用程序中，可以使用两个反馈设备来验证电机的性能和负载的实际位置。

   

   

双环控制常用于线性轴的精确定位。电机上有旋转编码器，线性轴上有线性编码器。ABB。

   

如意彩票在伺服电机中，需要控制的量包括位置、速度、扭矩或力。

   

如意彩票霍尔传感器可以通过编码器或光栅尺，LVDT等待传感器提供(其中扭矩需要电流传感器检测)，然后由控制器操作并给出控制命令传输到驱动器，然后由驱动器驱动电机，使其按设定的位移、速度或扭矩运行。

   

   

音圈伺服电机剖视图及其控制电路示意图（Linear Scale）作为反馈装置。

   

   

伺服电路：电流与旋转电机中的扭矩或线性电机中的力成正比。电流传感器提供流过电机的电流信号，并将信号发送回控制器。控制器从命令信号中减去信号并作用于电机。伺服电机处于指令电流时，满足循环，直到电流下降到指令电流以下，循环将增加电流，直到达到命令电流。通常在亚秒级更新，整个循环过程非常快。直流电机的电压与速度成正比。当速度低于指示速度时，速度循环向电流循环发送命令，以增加电流和电压。交流电机可以通过编码器和其他传感器反馈速度和位置，并通过速度循环和位置循环改变电流来控制。三个电路同步优化，为伺服机构提供稳定准确的控制。

   

   

如意彩票闭环控制示意图：电流环嵌套在速度环中，速度环嵌套在位置环中。

   

如意彩票因此，电机能否看伺服电机，较重要的是看它是否用于闭环系统。

   

反馈装置可以集成在电机中，也可以单独与电机组装在系统中。

   

事实上，当美国致力于工厂自动化升级时，伺服电机的探索起源于1950年。

   

早期的自动化机械和工业机器人使用液压或气动来控制执行器，但它们在准确性、可靠性、管道漏油等方面存在问题。

   

直流伺服电机随着技术的进步而发展 50 和 60 为了取代麻烦的液压和气动机构，增长并开始安装在工业机器人中。

   

同时，交流伺服电机也出现了 20世纪80年代，它的优点是使机器人更小更轻，扭矩脉动更小。因此，现代工业机械中使用的伺服电机大多是交流伺服电机。

   

03

   

伺服电机的类型

   

   

伺服电机的分类

   

如意彩票伺服电机根据电机的不同分类方法也有不同的类型。

   

01

   

直流伺服VS交流伺服电机

   

伺服电机可分为交流伺服电机和直流伺服电机。

   

交流与直流电机的主要区别在于速度控制。

   

对于直流电机，速度与恒定负载的电源电压成正比，而在交流电机中，速度由施加电压的频率和磁极数决定。

   

   

交流伺服电机示意图包括旋转编码器。

   

   

位置传感器将位置信息返回到控制器。

   

交流伺服电机分为同步电机 和异步电机（感应电机）。同步电机包含永磁体。为了增加电机的输出扭矩或力，增加了永磁体的使用，因此成本。广泛应用于低功率应用（一般不超过10）kW）。

   

如意彩票然而，随着近年来高性能永磁体的出现，同步交流伺服电机已成为默认选择。事实上，一些较常见的高性能工业伺服电机是三相同步无刷交流电机。

   

如意彩票不使用永磁体的异步电机通常用于更高输出的应用，如10kW 或更高。

   

如意彩票交流电机虽然用于伺服系统，但能承受较高的电流。

   

同时，无刷直流电机（BLDC )在电机中，定子线圈呈梯形缠绕，产生梯形反电动势波形，常产生听力噪声，分六步换向，产生扭矩脉动。

   

另一方面，同步交流电机具有正弦绕组定子，采用连续正弦换向消除 BLDC 电机经历的扭矩脉动。

   

这使得同步交流电机成为高性能工业伺服应用的首选。

   

例如，机器人、在线制造等需要高重复性和高精度的工业应用。

   

02

   

如意彩票有刷伺服电机VS无刷伺服电机

   

如意彩票伺服电机可分为刷伺服电机和无刷伺服电机。

   

如意彩票刷电机通常更便宜，操作更简单，无刷设计更可靠，效率更高，噪音更小。

   

如意彩票根据定子结构进一步细分定子机：串联、并联、复合或永磁。

   

虽然伺服系统中使用的电机大多是无刷设计的，但由于其简单、成本低，有时使用带刷永磁直流电机作为伺服电机。

   

伺服应用中较常见的刷直流电机类型是永磁直流（PMDC）电机。

   

无刷直流（BLDC）电机也用于伺服系统。

   

无刷直流电机通常用霍尔效应传感器或编码器代替物理刷和换向器。

   

   

无刷直流电机结构及控制信号示意图。

   

换向器是一种定期反转转子电流方向的旋转电气开关，以实现连续运行。

   

如意彩票它由一个圆柱体组成，由转子上的多个金属接触段和刷子之间的电流通信组成。刷子由软导电材料（如碳）制成，通常有两个或两个以上的电触点，在转向器旋转时与转向器滑动，以改变电流方向和电流传导。

   

   

刷直流电机和换向器（Commutator）结构。

   

   

如意彩票有刷直流电机和换向器结构。

   

   

有刷直流电机示意图。

   

如意彩票交流电机通常是无刷的，尽管有些设计(如可以通过交流或直流电源运行的通用电机)确实有刷子并通过机械换向。

   

无刷交流（BLAC）这个术语可能有点混乱，因为它们也被称为永磁交流（PMAC）电机或永磁同步电机（PM ）。

   

03

   

同步伺服电机VS异步伺服电机

   

如意彩票最后，根据电机的旋转磁场和转子是否同步，分为同步电机和异步电机。

   

虽然直流电机通常被归类为刷子或无刷电机，但交流电机更频繁地区分旋转磁场的速度，即同步或异步。

   

在交流电机中，速度由电源电压的频率和磁极数决定，称为同步速度。

   

在同步电机中，转子以与定子旋转磁场相同的速度旋转。

   

转子以比定子旋转磁场慢的速度旋转异步电机(通常称为感应电机)。

   

如意彩票当感应电机与变频驱动器匹配时，可以实现类似伺服电机的速度控制和性能，但它们不是真正的伺服设备，因为它们通常不包含反馈。

   

   

几种伺服电机的对比来自MECAPOON。

   

   

如意彩票伺服电机的应用MECAPOON。

   

04

   

伺服电机的特点

   

伺服电机可以在不过热的情况下以高速和低速运行，并在零速时保持足够的扭矩将负载固定到位。

   

如意彩票虽然作用于系统的扭矩量发生了变化，但它们也能保持恒定的速度。

   

如意彩票伺服电机也可以进行转矩控制，伺服系统通常由其速度转矩曲线定义，表示电机的峰值和连续转矩值。

   

   

典型的伺服电机速度扭矩图。

   

如意彩票峰值扭矩是电机在短时间内产生的较大扭矩，连续扭矩可以无限期产生。

   

如意彩票如果伺服电机长时间以高于其连续额定扭矩的方式运行，则会产生过多的热量，这会损坏电机的电路。

   

伺服电机在高于峰值扭矩的情况下运行，可能会使磁铁退磁。

   

- END -

   

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