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丝杆伺服电机的原理是啥?你掌握了多少?

浏览次数:9642020/03/10  

丝杆伺服电机的原理是啥?你掌握了多少?


以前聊过国内伺服电机产业发展现况,今日人们来深入分析下丝杆伺服电机的原理


丝杆伺服电机內部的电机转子是永磁铁,控制器操纵的U/V/W三相电产生磁场,电机转子再此电磁场的功效下旋转,另外电机内置的伺服电机意见反馈数据信号给控制器,控制器依据意见反馈值与目标开展较为,调节电机转子旋转的视角。丝杆伺服电机的精密度决定于伺服电机的精密度(线数)。

丝杆伺服电机的原理是啥?你掌握了多少?

什么叫丝杆伺服电机?有几类种类?工作中特性是啥?


答:丝杆伺服电机别称实行电机,在过程控制系统中,作为实行元器件,把所接到的电子信号转化成电机转轴上的角位移或角速度輸出。


分成直流电和交流伺服电机两类,其关键特性是,当数据信号工作电压为零时无匀速转动状况,转速比伴随着转距的提升而均速降低.。


我想问一下交流丝杆伺服电机和有刷电机直流电丝杆伺服电机在作用上有什么不同?


答:交流伺服电机好些一些,由于是正弦波形操纵钢珠丝杆,转距脉动饮料小。交流电机调速是梯形波,但交流电机调速非常简单,划算。


稀土永磁交流丝杆伺服电机20新世纪80时代至今,伴随着集成电路芯片、电力电子技术和交流可调速驱动器技术性的发展趋势,稀土永磁交流伺服电机驱动器技术性拥有突显的发展趋势,世界各国知名电气设备生产商陆续发布分别的交流伺服电机电机和伺服控制器产品系列并逐步完善和升级。


交流伺服控制系统已变成当今性能伺服控制系统的关键发展前景,使原先的交流电机调速遭遇淘汰的危機。90时代之后,世界各地早已技术化了的交流伺服控制系统是选用全计算机控制的正弦波形电机伺服电机驱动器。交流伺服电机驱动器设备在传动系统行业的发展趋势飞速发展。


稀土永磁交流丝杆伺服电机同直流电丝杆伺服电机较为,关键优势有:


⑴无炭刷和换向器,因而工作中靠谱,对维护保养和维护保养规定低。


⑵电机定子绕阻热管散热较为便捷。


⑶惯量小,便于提升系统软件的高频率性波纹管联轴器。


⑷融入于髙速大扭矩工作态度。⑸同输出功率底下较小的容积和净重。


伺服电机和步进电机


伺服电机关键靠脉冲来精准定位,大部分能够 那样了解,丝杆伺服电机接受到1个脉冲,就会转动1个脉冲相匹配的视角,以此来实现偏移,由于,丝杆伺服电机自身具有传出脉冲的作用,因此丝杆伺服电机每转动一个视角,都是传出相匹配总数的脉冲,那样,和丝杆伺服电机接纳的脉冲产生了映衬,或是叫闭环控制,如此一来,系统软件就会了解发了是多少脉冲给丝杆伺服电机,另外又收了是多少脉冲回家,那样,就可以很精准的操纵电机的旋转,以此来实现精准的精准定位,能够 做到0.001mm。


步进电机是一种离开健身运动的设备,它和当代大数字控制系统拥有实质的联络。在现阶段中国的大数字自动控制系统中,步进电机的运用十分普遍。伴随着全数显式交流伺服控制系统的出現,交流丝杆伺服电机也愈来愈多地运用于大数字自动控制系统中。


以便融入计算机控制的发展趋向,运动控制中大多数选用步进电机或全数显式交流丝杆伺服电机做为实行电机。尽管二者在操纵方法上类似(脉冲串和方位数据信号)弹性联轴器,但在性能指标和运用场所上存有着很大的差别。现就二者的性能指标作一较为。


一、线性度不一样


二相混合步进电机步距角一般为3.6°、1.8°,五相混合式教学步进电机步距角一般为0.72°、0.36°。也是一些性能的步进电机步距角更小。


如四通公司制造的一种用以慢走丝机床的步进电机,其步距夹角0.09°;法国百格拉企业(BERGERLAHR)制造的三相混合式教学步进电机其步距角可根据拨码开关设定为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,适配了二相和五相混合式教学步进电机的步距角。


交流丝杆伺服电机的线性度由电机轴后端旋转编码器确保。


以康佳全数显式交流丝杆伺服电机为例,针对带规范2500线伺服电机的电机来讲,因为控制器內部选用了四光学镜片技术性,其脉冲剂量为360°/10000=0.036°。针对带17位伺服电机的电机来讲,控制器每接受217=131072个脉冲电机转一圈,即其脉冲剂量为360°/131072=9.89秒。是步距夹角1.8°的步进电机的脉冲剂量的1/655。


二、高频特点不一样


步进电机在低速档最易出現高频震动状况。震动頻率与负荷状况和控制器特性相关,一般觉得震动頻率为电机满载跳起頻率的一半。这类由步进电机的原理所决策的高频震动状况针对设备的一切正常运行十分不好。当步进电机工作中在低速档时,一般应选用减振技术性来摆脱高频震动状况,例如在电机上添液压阻尼器,或控制器上选用细分化技术性等。


交流丝杆伺服电机运行十分稳定膜片联轴器,即便在低速档时也不容易出現震动状况。交流伺服控制系统具备共震抑止作用,可包含机械设备的刚度不够,而且系统软件內部具备頻率分析功能(FFT),可检验出机械设备的共振点,有利于系统软件调节。


三、矩频特点不一样


步进电机的輸出扭矩随转速比上升而降低,且在较高速旋转时候骤降,因此其最(zui)大工作中转速比一般在300~600RPM。交流丝杆伺服电机为恒扭矩輸出,即在其额定值转速比(一般为2000RPM或3000RPM)之内,都能輸出额定值转距,在额定值转速比左右为恒输出功率輸出。


四、负载工作能力不一样


步进电机一般不具备负载工作能力。交流丝杆伺服电机具备极强的负载工作能力。以康佳交流伺服控制系统为例,它具备速率负载和转距负载工作能力。其较大转距为额定值转距的三倍,可用以摆脱惯性力负荷在起动一瞬间的惯性力矩。


步进电机由于沒有这类负载工作能力,在型号选择时以便摆脱这类惯性力矩,通常必须选择很大转距的电机,而设备在一切正常工作中期内又不用那麼大的转距,便出現了扭矩奢侈浪费的状况。


五、线性度不一样


步进电机的操纵为开环传递函数操纵,起动頻率过高或负荷过大易出現丢步或匝间的状况,终止时转速比过高易出現过冲的状况,因此为确保其线性度,应解决好升、减速难题。


交流伺服电机驱动器系统软件为反馈控制,控制器可立即对电机伺服电机意见反馈数据信号开展取样,內部组成部位环和速率环,一般不容易出現步进电机的丢步或过冲的状况,操纵特性更加靠谱。


六、运作特性不一样


步进电机从静止不动加快到工作中转速比(一般为每分好几百转)必须200~400ms。交流伺服控制系统的加快特性不错,以康佳MSMA400W交流丝杆伺服电机为例,从静止不动加快到其额定值转速比3000RPM仅需几ms,可用以规定迅速起停的操纵场所。


总的来说,交流丝杆伺服电机在很多特性层面都好于步进电机。但在一些规定不太高的场所也常常用步进电机来做实行电机。


因此,在自动控制系统的设计方案全过程时要充分考虑操纵规定、成本费等多方面的要素,采用适度的操纵电机。

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