《伺服电机工作原理及控制器电路.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《伺服电机工作原理及控制器电路.doc（6页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、何服电机I作原理及控制器电路伺服电机是 种传统的电机。它是白动装寛的执行元件。伺服电机的灵大特点是町控。在有 控制信号时，伺服电机就转动，且转速大小正比于控制电压的大小。去掉控制电压后,伺服 电机就立即停止转动。伺服电机的应用其广，儿乎所有的自动控制系统都需耍用到。在家电 产品中，例如录相机、激光唱机等都是不可缺少的虫要组成部分。1.简单伺服电机的I:作原理图22示出了伺服电机的最简单的应用。电位器RV4山何服电机带动。电机可选用电流不超过700mA,电压为12-24V的任种伺服电机。图| RV1和RV2是接成惠斯登 (Wheatstone)电桥。集成电路LM378兄或路4瓦功率放大交流伺服电
2、机的I作原理 伺服电机内部的转子是永磁佚，驱动器控制的U/V/W三相电 丿呂成电磁场，转子拿此磁场的作用卜转动，同时电机口带的编码器反馈倍号给驰动器，驱动 器根据反惯位与H标值进行比较，调軟转子转动的角度-伺服电机的粘度决定编码器的梢 度(线数)交流伺服电机的基本常识交流伺服电动机的结构上耍町分为两部分，即定子部分和转子部分。其中定子的结构与 旋转变斥器的定子城本相同，在定子铁心中也安放若空间互成90度电角度的两相绕组。其 中细为激做绕组,另纽为控制绕组，交流伺服电动机种两相的交流电动机，交流伺 服电动机使用时，激磁绕纽两端施加恒定的激磁电爪Uf.控制绕纽两端施加控制电爪Uke 出定了绕纽加上
3、电压后，伺服电动机很快就会转动起來。通入励磁绕纽及控制绕纽的电流 在电机内-个旋转磁场，旋转磁场的转向决定了电机的转向，当任总个绕组上所加的 电压反相时，旋转磁场的方向就发生改变，电机的方向也发生改变。为了在电机内形成- 个圆形旋转磁场，要求激磁电爪Uj和控制电卜k UK之间应有90度的郴位并，常用的方法冇:1丿利川三相电源的相电床和线电斥构成90度的移相2丿利用三相电源的任意线电床：3）采用移相网络4）在激碗相中串联电容器交流伺服电机及其调速分类和特点*长期以來，在要求调速性能较高的场合，育占据主导地位的兄应用血流电动机的调速 系统。但门流电创机都存仕吐同有的缺点如电刷和换向器易磨损，需经常
4、维护。换向益 换向时会产火花，使电动机的最高速度受到限制，也使应用环境受到限制，mjii.fi流电动 机结构复杂，制造闲难，所用钢铁材料消耗大，制造成本高。向交流电动机，特别是鼠笼式 感应电动机没有上述缺点，且转子惯笊较立流电机小，便得动态响应更好。在同样休积卞， 交流电动机输出功率可比岚流电动机提高10%70%,此外，交流电动机的容鉄町比冇流 电动机造得大，达到更高的电丿k和转速。现代数控机床都倾向采用交流伺服驱动，交流伺服 驱动已有収代血流伺服驱动之势。分类和特点1.异步型交流伺服电动机界步熨空流伺服电动机指的楚交流感应电动机。它有三相和忖II之分，也有鼠笼式和线 绕式，通常多用鼠笼式三相
5、感应电动机。其结构简甲，与同容吊的ri流电动机相比，质吊轻 1/2,价格仅为血流电动机的1/3。缺点足不能经济地实现范用很广的平滑调速，必须从电网 吸收沿后的励碗电流。因啲令电网功率因数变坏。这种鼠笼转子的异步型交流伺服电动机简称为界步熨交流伺服电动机，用IM表示，2.同步型交流伺服电动机同步型交流伺服电动机虽较感咸电动机复杂，但比立流电动机简中：它的定子与感应电 动机样，都在定子上装有对称三相绕m. ifu转子却不同，按不同的转子结构又分电磁式及 非譬式曲大类。非巾磁代乂分为磁滯式、永磁式和反应式名利苴中磁汕式和反应式同步 电动机存在效率低、功率因数较怎、制造容晴不大筹缺点。数控机床中多川水
6、磁式同步电动 机。与电磁式相比，永磁工优点是结构简单、运行可靠、效率较高；缺点是体积大、启动特 性欠佳。但永磁工同步电动机采用高剩磁感应，高矫顽力的稀土类磁铁后，町比現流电动外 形尺寸约小1/2.质杲减轻60%,转子惯最减到fl流电动机的1/5。它与异步电动机柑比，山 j采用r永磁铁励磁，消除r励磁损耗及有关的杂散损耗，所以效率高，乂因为没有电磁代 同步电动机所需的集电环和电刷等，其机械对靠性与感应（界步）电动机相同，i何功率因数 却大犬高F异步电动机，从ifutt/k磁同步电动机的体积比异步电动机小些。这是因为在低速 时，感应（异步）电动机由于功率因数低,输岀同样的有功功率时,它的视在功率却
7、要大得 多，而电动机主要尺、是据视在功率呦定的。交流伺服电机的优良性能1控制梢度高步进电机的步距角般为仁8a （两相）或072 （五相），I佃交流伺服电机的梢度収决 J：电机编码器的稍度。以伺服电机为例，貝:编码器为I6位，驱动器每接收2 =65 536个脉冲. 电机转圈,其脉冲当最为360 /65 536=0, 0055 :并实现了位置的闭环控制.从根本上 克服了步进电机的失步问题。2矩频特性好步进电机的输出力矩随转速的升高而下降，口在较高转速时会急剧下降，莫I.作转速 般在每分钟几十转到几百转。而交流伺服电机在其额定转速（般为2000r / min或3000r/rain）以内为恒转矩输出，
8、在额迫转速以E为恒功率输出。3具有过载能力以松卜交流伺服电机为4加速性能好步进电机空载时从静止加速到毎分钟几ri转，需要200400ms：交流伺服电机的加速 性能较好.编辑本段 交流伺服电机在包装机械I:的应用1在物料计量方面的应用粉状物料的计最，常用螺杆计吊的方式.通过螺杆旋转的圈数的多少来达到计吊的目的: 为了提高il吊的精度，要求螺杆的转速可调、位邊定位准确，如果用交流伺服电机來驱动螺 杆，利用交流伺服电机控制梢度髙、矩频特性好的优点可以达到快速梢确计吊同样.对粘稠 休物料的计吊，可以采用交流伺服电机來驱动齿轮泵，通过齿轮泵的 対齿轮的啮台來进行 计鼠。2在横封装置和定长裁切机柯上的应用
9、在制袋式自动包装机械小，横封装置是个重要的机构，它不仅要求定位准确.还要求 横向封台时横封轮的线速度与薄膜供送的速度相等，血丄在横封轮对滚后，横封轮的转速应 增大，即以较快的速度相分离。WWW docjnLcnrn传统的方法是通过偏心轮或曲柄导杆机构等机械的方弍來实现的.这样不仅机构复朵、 可靠性低，口调幣十分麻烦.如果用交流伺服电机來驱动横封轮，可以利用交流伺服电机优 良的运动性能，通过交流伺服电机的非恒速运动來满足横向封I的要求，提高I作质吊和效 率。3在供送物料方而的应用包装机械供送物料的I作方式有间歇式和连续式两类.在间歇式供送物料方式屮如在间歇式制袋包装机上，以前，包装膜的供送多采用
10、曲柄 连杆机构间歇拉带的方不仅结构复朵，调報也闲难。如果用交流伺服电机驱动拉带轮， 町以在控制器中爭先设定交流伺服迫机毎次运行的距离、运行的时间和停顿的时间，利用交 流伺服电机的优良加速和定位性能，达到准确控制供送薄脱的长度的II的。尤其是在从有色 标纠偏装置的控制系统中，通过色标检测开关检测到的偏差信号，经控制器输送到交流伺服 电机.交流伺服电机优良的加速性能和控制精度，可以便偏崖得到快速准确的纠止。深圳市易控机电有限公司上营的步进伺服系统主要包括:直流伺服电机：DBM 交流伺服电机：DBL、ASMIT流伺服牀动器：MCDC505、MCDC506. MCDC706交淤L伺服驱动器：MCAC506. MCAC706. MCAC808步进电机：42HS系列、57HS系列、86HS系列、110HS系列.130HS系列.573HS系 列、863HS系列、1103HS系列 JIM . am . .步进电机驱动器：M542ES. MD556ES. 3MD560ES. MD882ES. 3MD883ES. 2M2260. 3M2060全数字式步进电机驱动器：DM432ES. DM556ES、3DM560ES