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伺服電機的伺服(servo)指的即是控制機構(gòu)。在科技領(lǐng)域里,控制的一側(cè)稱為主(master),被控制的一側(cè)稱為從(slave),據(jù)說伺服和從都源自拉丁語的Servus(奴隸)。也就是說,伺服電機這個名稱的意思就是"按照指示忠實工作"的電機,只要能夠控制旋轉(zhuǎn)位置和轉(zhuǎn)速等,無論什么機制的電機都被稱為"伺服電機"。
伺服電機較傳統(tǒng)電機有何優(yōu)勢?
1、伺服電機控制速度和位置精度都非常準確,且響應快速,在自動控制系統(tǒng)中,用作執(zhí)行元件,且具有機電時間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性,可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。
2、伺服電機比步進電機性能更優(yōu)越,隨著現(xiàn)代電機控制理論的發(fā)展,伺服電機控制技術(shù)成為了機床數(shù)控系統(tǒng)的重要組成部分,并正朝著交流化、數(shù)字化、智能化方向發(fā)展。
在伺服驅(qū)動器速度閉環(huán)中,電機轉(zhuǎn)子實時速度測量精度對于改善速度環(huán)的轉(zhuǎn)速控制動靜態(tài)特性至關(guān)重要。為尋求測量精度與系統(tǒng)成本的平衡,一般采用增量式光電編碼器作為測速傳感器,與其對應的常用測速方法為M/T測速法。M/T測速法雖然具有一定的測量精度和較寬的測量范圍,但這種方法有其固有的缺陷,主要包括:
(1)測速周期內(nèi)必須檢測到至少一個完整的碼盤脈沖,限制了較低可測轉(zhuǎn)速;
(2)用于測速的2個控制系統(tǒng)定時器開關(guān)難以嚴格保持同步,在速度變化較大的測量場合中無法保證測速精度。因此應用該測速法的傳統(tǒng)速度環(huán)設計方案難以提高伺服驅(qū)動器速度跟隨與控制性能。
伺服驅(qū)動器工作原理:
目前主流的伺服驅(qū)動器均采用數(shù)字信號處理器(DSP)作為控制核心,可以實現(xiàn)比較復雜的控制算法,實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模塊(IPM)為核心設計的驅(qū)動電路,IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動電路,同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路,在主回路中還加入軟啟動電路,以減小啟動過程對驅(qū)動器的沖擊。功率驅(qū)動單先通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進行整流,得到相應的直流電。經(jīng)過整流好的三相電或市電,再通過三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來驅(qū)動三相永磁式同步交流伺服電機。功率驅(qū)動單元的整個過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程。整流單元(AC-DC)主要的拓撲電路是三相全橋不控整流電路。
伺服電動機分為:
1、交流伺服電動機;
2、直流伺服電動機
伺服電機特點:
在有控制信號輸入時,伺服電動機就轉(zhuǎn)動;沒有控制信號輸入,它就停止轉(zhuǎn)動。改變控制電壓的大小和相位(或性)就可改變伺服電動機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。
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