如何选择合适的伺服电机?应用场景,自动化领域的控制型电机可分为伺服电机、步进电机、变频电机等。在需要较为精确的速度或位置控制的部件,会选择伺服电机驱动。变频器+变频电机的控制方式,是通过改变输入电机的电源频率而改变电机转速的控制方法。一般只用于电机的调速控制。伺服电机从供电电源上区分可分为交流伺服电机和直流伺服电机。二者还是比较好选择的。一般的自动化设备,甲方都会提供标准的380V工业电源或220V电源,此时选择对应电源的伺服电机即可,免去电源类型的转换。但有一些设备,比如立体仓库中的穿梭板、AGV小车等,由于本身的移动性质,大部分使用自带直流电源,所以一般使用直流伺服电机。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应。嘉兴工业伺服电机品牌
交流伺服电机比直流伺服电机性能好一些,从定义上讲,交流伺服电机是,交流电机的一种,通过伺服驱动器的矢量控制理论控制电机的扭矩,速度,位置等等,把交流电通过等换计算的方式去控制电机,所以制造技术和伺服驱动器的软件方面比较难开发,国内厂家目前都在仿造日系或者欧美产品。直流伺服电机,就是把直流电机加上编码器形成闭环控制,电机的控制方法基本就是改变电流的大小来改变电机的扭矩,速度等参数。我国较早的伺服系统就是直流伺服系统,工业方面用的比较多,发展历史时间长。我国较早的卫星东方红,控制方向的就用的直流伺服电机。推荐使用交流伺服电机,直流伺服电机太热,控制精度不好。使用寿命短。淮安中空伺服电机品牌伺服电机抗过载能力强,能承受三倍于额定转矩的负载,对有瞬间负载波动和要求快速起动的场合特别适用。
伺服电机一般为三个环控制,所谓三环就是3个闭环负反馈PID调节系统。较内的PID环就是电流环,此环完全在伺服驱动器内部进行,通过霍尔装置检测驱动器给电机的各相的输出电流,负反馈给电流的设定进行PID调节,从而达到输出电流尽量接近等于设定电流,电流环就是控制电机转矩的,所以在转矩模式下驱动器的运算较小,动态响应较快。第2环是速度环,通过检测的电机编码器的信号来进行负反馈PID调节,它的环内PID输出直接就是电流环的设定,所以速度环控制时就包含了速度环和电流环,换句话说任何模式都必须使用电流环,电流环是控制的根本,在速度和位置控制的同时系统实际也在进行电流(转矩)的控制以达到对速度和位置的相应控制。第3环是位置环,它是较外环,可以在驱动器和电机编码器间构建也可以在外部控制器和电机编码器或较终负载间构建,要根据实际情况来定。由于位置控制环内部输出就是速度环的设定,位置控制模式下系统进行了所有3个环的运算,此时的系统运算量较大,动态响应速度也较慢。
伺服电机与步进电机的性能比较:运行性能不同,步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲的现象,所以为保证其控制精度,应处理好升、降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象,控制性能更为可靠。速度响应性能不同,步进电机从静止加速到工作转速(一般为每分钟几百转)需要200~400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好,以山洋400W交流伺服电机为例,从静止加速到其额定转速3000RPM只需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。综上所述,交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以,在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素,选用适当的控制电机。伺服电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定。
伺服电机采用新型电力电子半导体器件,目前伺服控制系统的输出器件多采用新型高开关频率功率半导体器件,主要包括大功率晶体管(GTR)、功率场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅晶体管(IGBT)。这些先进设备的应用,很大降低了伺服单元输出回路的功耗,提高了系统的响应速度,降低了运行噪声。特别是伺服控制系统开始使用集成控制电路功能和大功率电子开关装置的新型模块——智能功率模块(IPM)。该装置将输入隔离、能耗制动、过温、过压、过流保护、故障诊断等功能集成到一个小模块中。其输入逻辑电平与TTL信号完全兼容,可直接与微处理器输出接口。它的应用很大简化了伺服单元的设计,实现了伺服系统的小型化和小型化。伺服电机其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。淮安中空伺服电机品牌
伺服电机免维护,效率很高,运行温度低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。嘉兴工业伺服电机品牌
伺服电机优点:1、精度:实现了位置,速度和力矩的闭环控制;克服了步进电机失步的问题;2、转速:高速性能好,一般额定转速能达到2000~3000转;3、适应性:抗过载能力强,能承受三倍于额定转矩的负载,对有瞬间负载波动和要求快速起动的场合特别适用;4、稳定:低速运行平稳,低速运行时不会产生类似于步进电机的步进运行现象。适用于有高速响应要求的场合;5、及时性:电机加减速的动态相应时间短,一般在几十毫秒之内;6、舒适性:发热和噪音明显降低。简单点说就是:平常看到的那种普通的电机,断电后它还会因为自身的惯性再转一会儿,然后停下。而伺服电机和步进电机是说停就停,说走就走,反应极快。但步进电机存在失步现象。嘉兴工业伺服电机品牌
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