伺服電機(jī)的工作原理
伺服電機(jī)分為交流伺服電動機(jī)、直流伺服電機(jī)、普通伺服電機(jī)三種,因為它們的工作原理不同,所以工作的場合也是不同的。伺服主要靠定位來進(jìn)行旋轉(zhuǎn),從而發(fā)生位移的效果。
一、交流伺服電動機(jī)的工作原理
交流伺服電機(jī)在沒有控制電壓時,氣隙中只有勵磁繞組產(chǎn)生的脈動磁場,轉(zhuǎn)子上沒有啟動轉(zhuǎn)矩而靜止不動。當(dāng)有控制電壓且控制繞組電流和勵磁繞組電流不同相時,則在氣隙中產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場并產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)。
但是對伺服電動機(jī)要求不僅是在控制電壓作用下就能啟動,且電壓消失后電動機(jī)應(yīng)能立即停轉(zhuǎn)。如果伺服電動機(jī)控制電壓消失后像一般單相異步電動機(jī)那樣繼續(xù)轉(zhuǎn)動,則出現(xiàn)失控現(xiàn)象,我們把這種因失控而自行旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象稱為自轉(zhuǎn)。
為消除交流伺服電機(jī)的自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,必須加大轉(zhuǎn)子電阻r2,這是因為當(dāng)控制電壓消失后,伺服電機(jī)處于單相運行狀態(tài),若轉(zhuǎn)子電阻很大,使臨界轉(zhuǎn)差率sm>1,這時正負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子作用所產(chǎn)生的兩個轉(zhuǎn)矩特性曲線以及合成轉(zhuǎn)矩特性曲線。
合成轉(zhuǎn)矩的方向與電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向相反,是一個制動轉(zhuǎn)矩,這就保證了當(dāng)控制電壓消失后轉(zhuǎn)子仍轉(zhuǎn)動時,電動機(jī)將被迅速制動而停下。轉(zhuǎn)子電阻加大后,不僅可以消除自轉(zhuǎn),還具有擴(kuò)大調(diào)速范圍、改善調(diào)節(jié)特性、提高反應(yīng)速度等優(yōu)點。
二、直流伺服電機(jī)的工作原理
伺服主要靠脈沖來定位,伺服電機(jī)接收到1個脈沖,就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應(yīng)的角度,從而實現(xiàn)位移,因為,伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能,所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個角度,都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖。
這樣,和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng),或者叫閉環(huán),如此一來,系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī),同時又收了多少脈沖回來,這樣,就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)精確的定位,可以達(dá)到0.001mm。
三、簡單伺服電機(jī)的工作原理
伺服系統(tǒng)(servomechanism)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)(或給定值)的任意變化的自動控制系統(tǒng)。伺服主要靠來定位,基本上可以這樣理解,伺服電機(jī)接收到1個脈沖,就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應(yīng)的角度,從而實現(xiàn)位移。
因為,伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能,所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個角度,都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖,這樣,和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng),或者叫閉環(huán),如此一來,系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī),同時又收了多少脈沖回來
這樣,就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)精確的定位,可以達(dá)到0.001mm。直流伺服電機(jī)分為有刷和無刷電機(jī)。成本低,結(jié)構(gòu)簡單,啟動大,調(diào)速范圍寬,控制容易,需要維護(hù),但維護(hù)不方便(換碳刷),產(chǎn)生干擾,對環(huán)境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。
伺服電機(jī)是比較常見的一種電機(jī),它的優(yōu)點是工作效率高、使用壽命長。正是因為這些特性,所以被廣泛應(yīng)用于精密儀器、辦公自動化的領(lǐng)域。了解更多電機(jī)專業(yè)知識及技巧,可加入qq群136274082,業(yè)內(nèi)專業(yè)老師傅解答。
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