伺服电机讲解

伺服电动机定义伺服电动机也称为执行电动机，在控制系统中用作执行元件，将输入的电压控制信号转换为轴上输出的角位移和角速度，以驱动控制对象。可分为两类：直流伺服电动机交流伺服电动机其最大的特点：有控制电压时转子立即旋转，无控制电压时转子立即停转。转轴转向和转速是由控制电压的方向和大小决定的。松下交流伺服电机及驱动器安川交流伺服电机及驱动器结构定子转子编码器转子定子壳体设电机的负载阻转矩为TL，控制电压0.25UC时,电机在特性点A运行，转速为na，这时电机产生的转矩与负载阻转矩相平衡。当控制电压升高到0.5UC时，电机产生的转矩就随之增加C，由于电机的转子及其负载存在着惯性，转速不能瞬时改变，因此电机就要瞬时地在特性点C运行，这时电机产生的转矩大于负载阻转矩，电机就加速，一直增加到nb，电机就在B点运行。结论：改变控制电压的大小，就可以实现转速的控制机械特性伺服电动机的机械特性ABC主要功能：（1）根据给定信号，输出与此成正比的控制电压UC；（2）接收编码器的速度和位置信号；（3）I/O信号接口驱动器数码显示窗口参数设置键计算机RS232口I/O信号接口编码器信号接口电机电源输入输出接线端子驱动器外部组成系统结构图2-2交流伺服电机系统接线示意图连接AC220VI/O板交流伺服电机驱动器UVW型号ST系列交流伺服电机型号编号说明110ST-M05030LFBZ1234567891：表示电机外径,单位:mm2：表示电机是正弦波驱动的永磁同步交流伺服电机3：表示电机安装的反馈元件；M—光电编码器，4：表示电机零速转矩，其值为三位数×0.1，单位：N·m5：表示电机额定转速，其值为二位数×100，单位：r/min6：表示电机适配的驱动器工作电压；L—AC220V，H—AC380V。7：表示反馈元件的规格，F—复合式增量光电编码器，8：表示电机类型，B—基本型9：表示电机安装了失电制动器种类的选择选型一般自动控制应用场合应尽可能选用交流伺服电机。调速和控制精度很高的场合选用直流伺服电机或其他专用的控制电机,如直线电机等。结构型式的选择根据工作方式和工作环境的条件选择不同的结构型式，如频繁启停的场合选用空心杯转子结构的伺服电机；如速度要求较平衡的场合选用大惯量伺服电机选型功率的选择功率选得过大不经济，功率选得过小电动机容易因过载而损坏。1.对于连续运行的伺服电动机，所选功率应等于或略大于生产机械的功率。2.对于短时工作的伺服电动机，允许在运行中有短暂的过载，故所选功率可等于或略小于生产机械的功率。Thanksforyourattention!铁芯：由内周有槽的硅钢片叠成定子铁芯线圈产生旋转磁场电气原理图控制绕组励磁绕组在空间上互差90°电角度，有效匝数又相等的两个绕组称为对称两相绕组。励磁绕组和控制绕组励磁绕组控制绕组杯形转子内定子交流伺服电动机结构图两相绕组90sinsinmfmctIitIi通入励磁绕组的电流if与通入控制绕组的电流ic相位上彼此相差90°幅值彼此相等，这样的两个电流称为两相对称电流，用数学式表示为两相绕组控制绕组励磁绕组UC1UC2UF1UF2t1t2t4t3两相绕组规定：i0：尾端流入，首端流出i0：首端流入，尾端流出UC1、UF1为首端，UC2、UF2为尾端当两相对称电流通入两相对称绕组时，在电机内就产生一个旋转磁场。当电流变化一个周期时，旋转磁场在空间转了一圈。控制绕组励磁绕组t1t2t4t3UC1UC2UF1UF2两相绕组min)/(60)/(0rpfsrpfn旋转磁场的转速决定于定子绕组极对数和电源的频率旋转磁场转速为的一般表达式为磁场转速其中，f--电源的频率p--定子绕组极对数转子可分为两类：杯型转子在旋转磁场的作用下受到力的作用，从而随旋转磁场而转动。笼型转子铁芯槽内放铜条,端部用短路环形成一体,或铸铝形成转子绕组。笼型转子转子铁芯：由外周有槽的硅钢片叠成杯型转子薄壁圆筒形，放于内外定子之间。一般壁厚为0.3mm转子杯型转子编码器编码器是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器可以把角位移或直线位移转换成电信号码盘码尺按照工作原理编码器可分为增量式编码器绝对式编码器将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小每一个位置对应一个确定的数字码，其示值只与测量的起始和终止位置有关，与测量的中间过程无关编码器结构码盘、发光管、光电接收管、光栏板、放大整形电路安装在电机后端，其转盘与电机同轴。编码器结构码盘Z相脉冲A相脉冲B相脉冲所刻条纹越多，分辨率越高编码器工作原理玻璃码盘放大整形电路发光管转轴光电接收管A相B相Z相公共端-电源+增量型编码器光栏板脉冲相位差90°通常用来做零点