伺服電動機
伺服電動機(servo motor)的功能是將所輸入的電壓信號轉(zhuǎn)換為軸上的角位移或角速度輸出,其轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向隨輸入電壓信號的大小和方向變化而改變的控制電機。伺服電動機能帶一定的負載,在自動控制系統(tǒng)中作執(zhí)行元件,所以又稱為執(zhí)行電動機。例如數(shù)控車床,刀具由伺服電動機拖動,他會按照給定目標的形狀拖動刀具進行切割器件。早期伺服電動機輸出功率較小,功率范圍一般為0.1~100瓦,而目前伺服技術(shù)發(fā)展很快,幾千瓦的大功率伺服電動機相繼出現(xiàn)。
伺服電動機可控性好,反應(yīng)迅速。是自動控制系統(tǒng)和計算機外圍設(shè)備中常用的執(zhí)行元件。
伺服電動機可分為兩類:交流伺服電動機,直流伺服電動機
直流伺服電動機原理:
直流伺服電動機的結(jié)構(gòu)與直流電動機基本相同。只是為減小轉(zhuǎn)動慣量,電機做得細長一些。所不同的是電樞電阻大,機械特性軟、線性(電阻大,可弱磁起動、可直接起動)。
供電方式:
他勵供電。勵磁繞組和電樞分別兩個獨立的電源供電。
控制方式:
1.電樞控制(主要);
2.磁極控制(少用)。
直流伺服電動機的接線圖 :U1為勵磁電壓,U2為電樞電壓
直流伺服電動機的特點:電阻大,機械特性軟。線性;滑動接觸;火花干擾;慣性大;體積大;相對價高,其調(diào)節(jié)特性如左圖所示。
調(diào)節(jié)特性
直流伺服電動機的應(yīng)用:
直流伺服電機的特性較交流伺服電機硬。通常應(yīng)用于功率稍大的系統(tǒng)中,如隨動系統(tǒng)中的位置控制等。
交流伺服電動機
兩相交流異步電機。它的定子上裝有空間互差90?的兩個繞組:勵磁繞組和控制繞組,其結(jié)構(gòu)如圖所示。
交流伺服電動機結(jié)構(gòu)圖
交流伺服電機的電氣原理圖
通過相應(yīng)措施使通入兩個繞組的電流相位差接近90?,從而產(chǎn)生所需的旋轉(zhuǎn)磁場。
交流伺服電動機的控制方式
(1)幅值控制
交流伺服電動機的機械特性
在勵磁電壓不變的情況下,隨著控制電壓的
下降,特性曲線下移。在同一負載轉(zhuǎn)矩作用時,
電動機轉(zhuǎn)速隨控制電壓的下降而均勻減小。
(2)相位控制
(3)幅值-相位控制
加在控制繞組上的控制電壓反相時(保持勵磁電壓不變),由于旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生變化,使電動機轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。
交流伺服電動機的特點:在電動機運行時如果控制電壓變?yōu)榱?,電動機立即停轉(zhuǎn)。
交流伺服電動機的應(yīng)用:
交流伺服電機的輸出功率一般為0.1-100 W,電源頻率分50Hz、400Hz等多種。它的應(yīng)用很廣泛,如用在各種自動控制、自動記錄等系統(tǒng)中。
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