
伺服电机又称执行电机,是自动控制系统中的执行元件。它的工作是将接收到的电信号转换成角速度输出或角位移输出在电机轴上。
什么是伺服电机?
伺服电机又称执行电机,是自动控制系统中的执行元件。它的工作是将接收到的电信号转换成角速度输出或角位移输出在电机轴上。
自从伺服电机问世以来,伺服电机在许多行业中被证明是相当有用的。多年来,伺服电机一直参与完成大型任务。它们的体积可能很小,但功能非常强大,非常节能。凭借这些特点,伺服电机被广泛用于遥控玩具汽车、飞机、机器人和各种工业设备。近年来,伺服电机还被用于工业应用、在线制造工厂、制药服务、机器人和食品服务行业。
伺服电机有多少种?
有DC伺服电机和交流伺服电机两种,主要特点是信号电压为零时没有旋转现象;随着扭矩的增加,转速匀速下降。
DC伺服电机是小型应用的理想选择,但它不能处理大电流浪涌。然而,交流伺服电机可以应对更高的电流冲击,并广泛应用于工业机械。说到价格,DC电机比交流伺服便宜,所以用的比较多。此外,DC电机是专门为连续旋转设计的,这使它成为机器人运动的理想选择。
伺服电机的工作原理
伺服电机的工作原理比较简单,但是工作效率比较高。伺服电路内置于电机单元中,电机单元使用通常配有齿轮的软轴。电信号控制电机,也决定轴的运动。伺服电机内部设置很简单:小DC电机,控制电路,电位器。DC电机通过齿轮与控制轮相连。当电机转动时,电位器的阻值发生变化,控制电路可以精确调整运动和方向。
当重要官员处于正确(理想)位置时,电机停止供电。如果轴没有停在目标位置,电机会继续运行,直到它进入正确的方向。使用电脉冲通过信号线传输目标的位置。因此,电机的速度与实际和理想位置成正比。当电机接近要求的位置时,电机开始缓慢旋转,但当电机旋转到最远时,速度非常快。换句话说,伺服电机只需要尽可能快地完成它们的任务,这使它们成为高效的设备。
当交流伺服电机没有控制电压时,气隙中只有励磁绕组产生的脉动磁场,转子是静止的,没有起动转矩。当存在控制电压并且控制绕组电流和励磁绕组电流异相时,在气隙中产生旋转磁场,并且产生电磁转矩,以使转子沿着旋转磁场的方向旋转。但是,伺服电机不仅需要在控制电压下启动,还需要在电压消失后立即停止。如果伺服电机在控制电压消失后还像普通单相异步电机一样继续旋转,就会失控,我们称这种现象为因失控而自转。
传统DC伺服电机的基本工作原理与普通DC电机完全一样,通过电枢电流和气隙磁通的作用产生电磁转矩,使伺服电机旋转。通常采用电枢控制方式,即在保持励磁电压不变的情况下,通过改变电枢电压来调节转速。电枢电压越小,速度越低;当电枢电压为零时,电机停止运转。因为电枢电压为零时电枢电流为零,电机不产生电磁转矩,不会有“旋转”。
电机原理:电机旋转原理图
伺服电机和步进电机的区别
1.伺服是高速低扭矩,步进是低速高扭矩。
一般来说,伺服可以轻松达到几千的额定转速。比如小功率伺服,也就是750W以内的伺服,日本伺服额定3000转,而欧洲伺服甚至可以达到5000转,6000转。循序渐进,由于自身特点,一般是五六百转。但是它的扭矩比同规格的伺服大很多,所以可以省略减速器。其实步进很少加减速器,只是几百转加个减速器,真的没用。
2.伺服法兰是一体的,但步进法兰不是一体的。
伺服的法兰都是10的倍数,比如40、60、80、110、180等。而步进一般为42、57、86等。工程现场经常听到42步进,57步进指的是法兰尺寸。步进和伺服的法兰不是一个系列,这也是区别伺服和步进的重要因素。
3.伺服的加速时间可以忽略,步进不可忽略。
伺服的加速时间只有几毫秒,完全可以忽略,而步进电机的加速时间是几百毫秒。不要小看这个差距。虽然我们无法直观感受到,但它对机械设备的节拍有着至关重要的影响。
4.伺服过载能力强,步进几乎没有过载能力。
伺服电机一般都有过载能力,比如180%、300%等。而踏步几乎没有过载能力。
5.伺服贵,步进便宜。
我们不要谈这个了。如果只算重量的话,踩的价格和废铁差不多,而伺服相对贵一些。步进主要用于速度较低、启停不频繁的场合,尤其是安装空间狭小的地方。甚至,我们可以把踏步看成一个圆柱体。而伺服,显然比步进应用更广泛,比如频繁启停,各种高速设备等等。









