直流伺服电机(如何选择伺服电机-伺服电机的选择)

一、传统的选择方法这里，仅考虑电动机的功率，在直线运动的情况下，它表示为速度v（t），加速度a（t）和所需的外力F（t），所有可以表示如下。它是时间的函数。该因素与它无关。显然，电动机P的功率应大于工作负载所需的功率P peak，但这还不够。物理意义上的输出包括扭矩和速度，但实际上是传动机构中的输出。有限的。使用T峰值表示值或峰值。电动机的速度确定上限，n上限=峰值，值/减速器减速比的峰值。类似地，电动机的扭矩确定减速比的下限，n下限=T。如果峰值/T电动机值n的下限大于n的上限，则选择的电动机不合适。相反，可以通过对每个电动机的广泛类比来确定上限和下限之间可能的传动比范围。作为电动机选择的原则，仅使用功率是不够的，并且传动比的精确计算非常麻烦。?二、新的选择方法新的选择原则是将电动机特性与负载特性分开，并以图形方式表示出来，这使驱动单元的验证和不同系统之间的比较更加方便。 A也可能。齿轮比的范围。这种方法的优点是，它适合于各种负载条件，负载和电动机的特性是分开的，各种功率参数可以用图表形式表示，并且适用于各种电动机。 因此，您不再需要使用很多类比来查看电动机是否可以驱动特定负载，并且电动机与负载之间的传动比会改变电动机提供的功率负载参数。它提供了更方便和可能的传动比范围。这种方法的优点是它适用于各种负载条件。负载和电动机的特性是分开的，各种功率参数可以用图表形式表示，适用于各种电动机。因此，您不再需要使用很多类比来查看电动机是否可以驱动特定负载，并且电动机与负载之间的传动比会改变电动机提供的功率负载参数。 以下将介绍一些伺服电机系统，涉及永磁同步电机以及感应异步电机。

伺服系统不仅是电动机。它是一个闭环运动系统，包括控制器，驱动器，电器和反馈设备，通常配备光学或磁性编码器。

伺服系统采用配备有刷或无刷PM电动机的永磁体（PM）技术，然后可以使机器同步或在AC感应电动机上建立异步机械系统。

永磁同步电动机具有较高的峰值和连续的转矩，适用于精密位移系统的高加减速驱动伺服系统。扭矩与输入电流成正比。电机轴转速与输入电压有关。输入电压越高，电动机速度越快。转矩与速度之比的曲线是线性的。

永磁体结构与电机的气隙有关。例如，无刷PM电动机的结构由两个相互作用的磁性结构组成，一个运动的转子（连接到永磁体）和一个定子线圈，引起电磁反作用，从而产生电动机的转矩和速度。

三相定子磁场可以顺序产生能量，而PM转子跟随转子磁场完成同步运动。某些电子补偿系统用于确定转子的位置并为定子线圈增加能量。除汽车应用和大型电机系统外，无刷永磁电机已成为所有其他电机的精密排量系统的首选。无刷PM电动机是唯一可用于闭环转矩，速度或位移系统的伺服电动机系统。

不同的转子

　交流感应电动机具有与PM无刷电动机相同的物理特性。

它是定子，但转子的结构完全不同。鼠笼型感应电动机由一系列感应铝或铜棒组成，它们放置在转子结构中并连接到端部线圈。

这些短转子条和定子的旋转磁场电磁耦合并感应产生一个新的转子场，该新的转子场与定子场发生反应以形成转子运动。

同步定子和慢速定子磁场与实际速度之间存在差异。这种速度差异就是所谓的滑差。输入频率决定了电动机的速度。

例如，一个60Hz的2极交流感应电动机在没有负载的情况下的转速几乎为3600rpm，而一个4极的交流电动机则以低于1800rpm的转速运行，具体取决于滑差值。电动机开始转矩时，滑差增加，速度降低。

交流感应电动机输出更大的转矩，并且当速度降低时，电动机速度突然降至零，直到负载达到故障点为止。交流电动机的独特性能是，初始转矩很小，电动机启动时必须卸下负载。

随着80年代末带有变频器的电子驱动器的出现，电动机的独特转矩速度性能曲线也发生了显着变化。变频器的功能是可以通过使用变速或变速驱动器同时更改电压和频率来重构转矩速度曲线。交流感应电动机是速度系统中的主要环节。

如何使用

随着驱动技术性能的不断提高，无刷PM和AC感应电动机已经出现在驱动器市场竞争中，但是无刷PM电动机仍然主导着控制领域。交流感应电动机不适合在低速和高速下使用。

无刷PM电动机通常用于伺服位移系统，即输出功率高于50 kW（67 hp）的系统。交流感应电动机通常处于恒速或变速系统中。混合系统相对较少。其他电动机也可以部分实现，但就性能而言，解决方案很少超过交流感应电动机或无刷PM电动机。

无刷PM电动机在速度控制或1 kW（1.37 hp）直流有刷电动机的速度控制中对较小功率的应用产生了特殊的影响。交流感应电动机控制大多数大于1 MW的应用。