伺服電機(jī)servomotor “伺服”一詞源于希臘語“奴隸”的意思?!八欧姍C(jī)”可以理解為絕對服從控制信號指揮的電機(jī):在控制信號發(fā)出之前,轉(zhuǎn)子靜止不動;當(dāng)控制信號發(fā)出時,轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動;當(dāng)控制信號消失時,轉(zhuǎn)子能即時停轉(zhuǎn)。 伺服電機(jī)是自動控制裝置中被用作執(zhí)行元件的微特電機(jī),其功能是將電信號轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)軸的角位移或角速度。 伺服電機(jī)分為交流伺服和直流伺服兩大類 交流伺服電機(jī)的基本構(gòu)造與交流感應(yīng)電動機(jī)(異步電機(jī))相似。在定子上有兩個相空間位移90°電角度的勵磁繞組Wf和控制繞組WcoWf,接恒定交流電壓,利用施加到Wc上的交流電壓或相位的變化,達(dá)到控制電機(jī)運(yùn)行的目的。交流伺服電機(jī)具有運(yùn)行穩(wěn)定、可控性好、響應(yīng)快速、靈敏度高以及機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性的非線性度指標(biāo)嚴(yán)格(要求分別小于10%~15%和小于15%~25%)等特點(diǎn)。 直流伺服電機(jī)基本構(gòu)造與一般直流電動機(jī)相似。電機(jī)轉(zhuǎn)速n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j,式中E為電樞反電動勢,K為常數(shù),j為每極磁通,Ua、Ia為電樞電壓和電樞電流,Ra為電樞電阻,改變Ua或改變φ,均可控制直流伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)速,但一般采用控制電樞電壓的方法,在永磁式直流伺服電動機(jī)中,勵磁繞組被永久磁鐵所取代,磁通φ恒定。直流伺服電動機(jī)具有良好的線性調(diào)節(jié)特性及快速的時間響應(yīng)。 直流伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn):速度控制精確,轉(zhuǎn)矩速度特性很硬,控制原理簡單,使用方便,價(jià)格便宜。 缺點(diǎn):電刷換向,速度限制,附加阻力,產(chǎn)生磨損微粒(無塵易爆環(huán)境不宜) 交流伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn):速度控制特性良好,在整個速度區(qū)內(nèi)可實(shí)現(xiàn)平滑控制,幾乎無振蕩,90%以上的高效率,發(fā)熱少,高速控制,高精確度位置控制(取決于編碼器精度),額定運(yùn)行區(qū)域內(nèi),可實(shí)現(xiàn)恒力矩,慣量低,低噪音,無電刷磨損,免維護(hù)(適用于無塵、易爆環(huán)境) 缺點(diǎn):控制較復(fù)雜,驅(qū)動器參數(shù)需要現(xiàn)場調(diào)整PID參數(shù)確定,需要更多的連線。 直流伺服電機(jī)分為有刷和無刷電機(jī)。 有刷電機(jī)成本低,結(jié)構(gòu)簡單,啟動轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速范圍寬,控制容易,需要維護(hù),但維護(hù)方便(換碳刷),產(chǎn)生電磁干擾,對使用環(huán)境有要求,通常用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。 無刷電機(jī)體積小重量輕,出力大響應(yīng)快,速度高慣量小,力矩穩(wěn)定轉(zhuǎn)動平滑,控制復(fù)雜,智能化,電子換相方式靈活,可以方波或正弦波換相,電機(jī)免維護(hù),高效節(jié)能,電磁輻射小,溫升低壽命長,適用于各種環(huán)境。 交流伺服電機(jī)也是無刷電機(jī),分為同步和異步電機(jī),目前運(yùn)動控制中一般都用同步電機(jī),其功率范圍大,功率可以做到很大,大慣量,最高轉(zhuǎn)速低,轉(zhuǎn)速隨功率增大而勻速下降,適用于低速平穩(wěn)運(yùn)行場合 伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,驅(qū)動器控制U/V/W三相電形成電磁場,轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動,同時電機(jī)自帶的編碼器將反饋信號傳給驅(qū)動器,對反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較,從而調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度,伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。 什么是伺服電機(jī)?有幾種類型?工作特點(diǎn)是什么? 答:伺服電動機(jī)又稱執(zhí)行電動機(jī),在自動控制系統(tǒng)中用作執(zhí)行元件,把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。 伺服電機(jī)分為直流和交流伺服電動機(jī)兩大類,其主要特點(diǎn)是,當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。 交流伺服電機(jī)和無刷直流伺服電機(jī)在性能上有什么區(qū)別? 答:交流伺服電機(jī)的性能要好一些,因?yàn)榻涣魉欧钦也刂?,轉(zhuǎn)矩脈動小;而無刷直流伺服是梯形波控制。但無刷直流伺服實(shí)現(xiàn)控制比較簡單,便宜。 永磁交流伺服驅(qū)動技術(shù)的迅猛發(fā)展使直流伺服系統(tǒng)面臨被淘汰的危機(jī)[/p][p=30, 2, left]20世紀(jì)80年代以來,隨著集成電路、電力電子技術(shù)和交流可變速驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展,永磁交流伺服驅(qū)動技術(shù)有了突出的發(fā)展,各國著名電氣廠商相繼不斷推出新的交流伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動器系列產(chǎn)品。交流伺服系統(tǒng)已成為當(dāng)代高性能伺服系統(tǒng)的主要發(fā)展方向,使直流伺服系統(tǒng)面臨被淘汰的危機(jī)。 永磁交流伺服電動機(jī)同直流伺服電動機(jī)比較,主要優(yōu)點(diǎn)有: ?、艧o電刷和換向器,運(yùn)行更可靠,免維護(hù)*****。 ⑵定子繞組發(fā)熱大大減少。 ?、菓T量小,系統(tǒng)快速響應(yīng)性好。 ?、雀咚俅罅毓ぷ鳡顟B(tài)好。 ⑸相同功率下體積小重量輕。 永磁交流伺服系統(tǒng)的興起和現(xiàn)狀 自從德國MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年*****貿(mào)易博覽會上正式推出MAC永磁交流伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)開始,標(biāo)志著新一代交流伺服技術(shù)已經(jīng)成熟。到1980年代中后期,各大公司都已有了完整的系列產(chǎn)品,整個伺服裝置市場都轉(zhuǎn)向了交流系統(tǒng)。早期的模擬系統(tǒng)在諸如零漂、抗干擾、可靠性、精度和柔性等方面存在不足,尚不能完全滿足運(yùn)動控制的要求,近年來隨著微處理器、新型數(shù)字信號處理器(DSP)的應(yīng)用,出現(xiàn)了數(shù)字控制系統(tǒng),控制部分可由軟件完成。到20世紀(jì)90年代以后,全數(shù)字正弦波控制的永磁交流伺服電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)在傳動領(lǐng)域中的地位進(jìn)一步上升。 目前高性能的電伺服系統(tǒng)大多采用永磁同步型交流伺服電動機(jī),控制驅(qū)動器多采用快速、準(zhǔn)確定位的全數(shù)字位置伺服系統(tǒng)。典型生產(chǎn)廠家如德國西門子、美國科爾摩根和日本松下及安川等公司。[/p] 永磁交流伺服系統(tǒng)各主要生產(chǎn)商概況 日本安川電機(jī)制作所推出的小型交流伺服電動機(jī)和驅(qū)動器,其中D系列適用于數(shù)控機(jī)床(最高轉(zhuǎn)速為1000r/min,力矩為0.25~2.8N.m),R系列適用于機(jī)器人(最高轉(zhuǎn)速為3000r/min,力矩為0.016~0.16N.m)。之后又推出M、F、S、H、C、G 六個系列。20世紀(jì)90年代先后推出了新的D系列和R系列。由舊系列矩形波驅(qū)動的8051單片機(jī)控制,改為正弦波驅(qū)動的80C、154CPU和門陣列芯片控制,力矩波動由24%降低到7%,并提高了可靠性。這樣,只用了幾年時間形成了八個系列(功率范圍為0.05~6kW)較完整的體系,滿足了工作機(jī)械、搬運(yùn)機(jī)構(gòu)、焊接機(jī)械人、裝配機(jī)器人、電子部件、加工機(jī)械、印刷機(jī)、高速卷繞機(jī)、繞線機(jī)等方面的不同需求。 以生產(chǎn)機(jī)床數(shù)控裝置而著名的日本法那克(Fanuc)公司,在20世紀(jì)80年代中期也推出了S系列(13個規(guī)格)和L系列(5個規(guī)格)的永磁交流伺服電動機(jī)。其中L系列有較小的轉(zhuǎn)動慣量和機(jī)械時間常數(shù),適用于要求特別快速響應(yīng)的位置伺服系統(tǒng)。 日本其他廠商,例如三菱電動機(jī)(*****、HC-MFS、*****、HC-RFS和HC-UFS系列)、東芝精機(jī)(SM系列)、大隈鐵工所(BL系列)、三洋電氣(BL系列)、立石電機(jī)(S系列)等眾多廠商也進(jìn)入了永磁交流伺服系統(tǒng)的競爭行列。 [/p][p=30, 2, left] 德國力士樂公司(Rexroth)的Indramat分部的MAC系列交流伺服電動機(jī)共有7個機(jī)座號92個規(guī)格。 德國西門子(Siemens)公司的IFT5系列三相永磁交流伺服電動機(jī)分為標(biāo)準(zhǔn)型和短型兩大類,共8個機(jī)座號98種規(guī)格。據(jù)稱該系列交流伺服電動機(jī)與相同輸出力矩的直流伺服電動機(jī)IHU系列相比,重量只有后者的1/2,配套的晶體管脈寬調(diào)制驅(qū)動器6SC61系列,最多的可供6個軸的電動機(jī)控制。 德國寶石(BOSCH)公司生產(chǎn)鐵氧體永磁的SD系列(17個規(guī)格)和稀土永磁的SE系列(8個規(guī)格)交流伺服電動機(jī)和Servodyn SM系列的驅(qū)動控制器。 美國著名的伺服裝置生產(chǎn)公司Gettys曾一度作為Gould 電子公司一個分部(Motion Control Division),生產(chǎn)M600系列的交流伺服電動機(jī)和A600 系列的伺服驅(qū)動器,后合并到AEG,恢復(fù)Gettys名稱,并推出A700全數(shù)字化交流伺服系統(tǒng)。 美國AB(ALLEN-BRADLEY)公司驅(qū)動分部生產(chǎn)的1326型鐵氧體永磁交流伺服電動機(jī)和1391型交流PWM伺服控制器,電機(jī)包括3個機(jī)座號共30個規(guī)格。 I.D.(Industrial Drives)是美國著名的科爾摩根(Kollmorgen)的工業(yè)驅(qū)動分部,曾生產(chǎn)BR-210、BR-310、BR-510 三個系列共41個規(guī)格的無刷伺服電動機(jī)和BDS3型伺服驅(qū)動器。自1989年起推出了全新系列設(shè)計(jì)的永磁交流伺服電動機(jī)(Goldline),包括B(小慣量)、M(中慣量)和EB(防爆型)三大類,有10、20、40、60、80五種機(jī)座號,每大類有42個規(guī)格,全部采用釹鐵硼永磁材料,力矩范圍為0.84~111.2N.m,功率范圍為0.54~15.7kW。配套驅(qū)動器有BDS4(模擬型)、BDS5(數(shù)字型、含位置控制)和Smart Drive(數(shù)字型)三個系列,最大連續(xù)電流55A。Goldline系列代表了當(dāng)代永磁交流伺服技術(shù)最新水平。 愛爾蘭的Inland原為Kollmorgen在國外的一個分部,現(xiàn)合并到AEG,以生產(chǎn)直流伺服電動機(jī)、直流力矩電動機(jī)和伺服放大器而聞名。生產(chǎn)BHT1100、2200、3300三種機(jī)座號共17種規(guī)格的SmCo永磁交流伺服電動機(jī)和八種控制器。 法國Alsthom集團(tuán)在巴黎的Parvex工廠生產(chǎn)LC系列(長型)和GC系列(短型)交流伺服電動機(jī)共14個規(guī)格,并生產(chǎn)AXODYN系列驅(qū)動器。 前蘇聯(lián)為數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人伺服控制開發(fā)了兩個系列的交流伺服電動機(jī)。其中ДBy系列采用鐵氧體永磁,有兩個機(jī)座號,每個機(jī)座號有3種鐵心長度,各有兩種繞組數(shù)據(jù),共12個規(guī)格,連續(xù)力矩范圍為7~35N.m。2ДBy系列采用稀土永磁,6個機(jī)座號17個規(guī)格,力矩范圍為0.1~170N.m,配套的是3ДБ型控制器。 近年日本松下公司推出的全數(shù)字型MINAS系列交流伺服系統(tǒng),其中永磁交流伺服電動機(jī)有MSMA系列小慣量型,功率從0.03~5kW,共18種規(guī)格;中慣量型有MDMA、MGMA、MFMA三個系列,功率從0.75~4.5kW,共23種規(guī)格,MHMA系列大慣量電動機(jī)的功率范圍從0.5~5kW,有7種規(guī)格。 韓國三星公司近年開發(fā)的全數(shù)字永磁交流伺服電動機(jī)及驅(qū)動系統(tǒng),其中FAGA交流伺服電動機(jī)系列有CSM、CSMG、CSMZ、CSMD、CSMF、CSMS、CSMH、CSMN、CSMX多種型號,功率從15W~5kW。 現(xiàn)在常采用功率變化率(Powerrate)這一綜合指標(biāo)作為伺服電動機(jī)的品質(zhì)因數(shù),衡量對比各種交直流伺服電動機(jī)和步進(jìn)電動機(jī)的動態(tài)響應(yīng)性能。功率變化率表示電動機(jī)連續(xù)(額定)力矩與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量之比。 按功率變化率進(jìn)行計(jì)算分析可知,永磁交流伺服電動機(jī)技術(shù)指標(biāo)以美國I.D 的Goldline系列為最佳,德國Siemens的IFT5系列次之。 伺服電機(jī)原理 一、交流伺服電動機(jī) 交流伺服電動機(jī)定子的構(gòu)造基本上與電容分相式單相異步電動機(jī)相似。其定子上裝有兩個位置互差90°的繞組,一個是勵磁繞組Rf,它始終接在交流電壓Uf上;另一個是控制繞組L,聯(lián)接控制信號電壓Uc。所以交流伺服電動機(jī)又稱兩個伺服電動機(jī)。 交流伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)子通常做成鼠籠式,但為了使伺服電動機(jī)具有較寬的調(diào)速范圍、線性的機(jī)械特性,無“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象和快速響應(yīng)的性能,它與普通電動機(jī)相比,應(yīng)具有轉(zhuǎn)子電阻大和轉(zhuǎn)動慣量小這兩個特點(diǎn)。目前應(yīng)用較多的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有兩種形式:一種是采用高電阻率的導(dǎo)電材料做成的高電阻率導(dǎo)條的鼠籠轉(zhuǎn)子,為了減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量,轉(zhuǎn)子做得細(xì)長;另一種是采用鋁合金制成的空心杯形轉(zhuǎn)子,杯壁僅0.2-0.3mm,空心杯形轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量很小,反應(yīng)迅速,而且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),因此被廣泛采用。 交流伺服電動機(jī)在沒有控制電壓時,定子內(nèi)只有勵磁繞組產(chǎn)生的脈動磁場,轉(zhuǎn)子靜止不動。當(dāng)有控制電壓時,定子內(nèi)便產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場,轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn),在負(fù)載恒定的情況下,電動機(jī)的轉(zhuǎn)速隨控制電壓的大小而變化,當(dāng)控制電壓的相位相反時,伺服電動機(jī)將反轉(zhuǎn)。 交流伺服電動機(jī)的工作原理與電容運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動機(jī)雖然相似,但前者的轉(zhuǎn)子電阻比后者大得多,所以伺服電動機(jī)與電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電動機(jī)相比,有三個顯著特點(diǎn): 1、起動轉(zhuǎn)矩大:由于轉(zhuǎn)子電阻大,使轉(zhuǎn)矩特性(機(jī)械特性)更接近于線性,而且具有較大的起動轉(zhuǎn)矩。因此,當(dāng)定子一有控制電壓,轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動,即具有起動快、靈敏度高的特點(diǎn)。 2、運(yùn)行范圍寬:運(yùn)行平穩(wěn)、噪音小。[/p][p=30, 2, left]3、無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象:運(yùn)轉(zhuǎn)中的伺服電動機(jī),只要失去控制電壓,電機(jī)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 什么叫做“精密傳動微特電機(jī)”? “精密傳動微特電機(jī)”能夠在系統(tǒng)中快速而正確地執(zhí)行頻繁變化的指令,帶動伺服機(jī)構(gòu)完成指令所期望的工作,大多能夠滿足以下要求: 1、 能頻繁啟動、停止、制動、反轉(zhuǎn)及低速運(yùn)行,且機(jī)械強(qiáng)度高、耐熱等級高、絕緣等級高。 2、 快速相應(yīng)能力好,轉(zhuǎn)矩較大,轉(zhuǎn)動慣量小,時間常數(shù)小。 3、 帶有驅(qū)動器和控制器(如伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)),控制性能良好。 4、 高可靠性,高精度。 “精密傳動微特電機(jī)”的類別、結(jié)構(gòu)和性能 1、 交流伺服電機(jī) (1) 籠型兩相交流伺服電機(jī)(細(xì)長籠型轉(zhuǎn)子、機(jī)械特性近似線性、體積和勵磁電流小、小功率伺服、低速運(yùn)轉(zhuǎn)不夠平滑) ?。?) 非磁性杯型轉(zhuǎn)子兩相交流伺服電機(jī)(空心杯轉(zhuǎn)子、機(jī)械特性近似線性、體積和勵磁電流較大、小功率伺服、低速運(yùn)轉(zhuǎn)平滑) ?。?) 鐵磁杯型轉(zhuǎn)子兩相交流伺服電機(jī)(鐵磁材料杯型轉(zhuǎn)子、機(jī)械特性近似線性、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量大、齒槽效應(yīng)小、運(yùn)行平穩(wěn)) ?。?) 同步型永磁交流伺服電機(jī)(由永磁同步電機(jī)、測速機(jī)及位置檢測元件同軸一體機(jī)組,定子為3相或2相,磁性材料轉(zhuǎn)子,必須配驅(qū)動器;調(diào)速范圍寬、機(jī)械特性由恒轉(zhuǎn)矩區(qū)和恒功率區(qū)組成,可連續(xù)堵轉(zhuǎn),快速相應(yīng)性能好,輸出功率大,轉(zhuǎn)矩波動小;有方波驅(qū)動和正弦波驅(qū)動兩種方式,控制性能好,為機(jī)電一體化產(chǎn)品) (5) 異步型三相交流伺服電機(jī)(轉(zhuǎn)子與籠型異步電機(jī)相似,必須配驅(qū)動器,采用矢量控制,擴(kuò)大了恒功率調(diào)速范圍,多用于機(jī)床主軸調(diào)速系統(tǒng)) 2、 直流伺服電機(jī) (1) 印制繞組直流伺服電機(jī)(盤形轉(zhuǎn)子、盤形定子軸向粘接柱狀磁鋼,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量小,無齒槽效應(yīng),無飽和效應(yīng),輸出轉(zhuǎn)矩大) ?。?) 線繞盤式直流伺服電機(jī)(盤形轉(zhuǎn)子、定子軸向粘接柱狀磁鋼,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量小,控制性能優(yōu)于其他直流伺服電機(jī),效率高,輸出轉(zhuǎn)矩大) ?。?) 杯型電樞永磁直流電機(jī)(空心杯轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量小,適用于增量運(yùn)動伺服系統(tǒng)) ?。?) 無刷直流伺服電機(jī)(定子為多相繞組,轉(zhuǎn)子為永磁式,帶轉(zhuǎn)子位置傳感器,無火花干擾,壽命長,噪聲低) 3、 力矩電機(jī) (1) 直流力矩電機(jī)(扁平結(jié)構(gòu),極數(shù)槽數(shù)換向片數(shù)串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)多;輸出轉(zhuǎn)矩大,低速或堵轉(zhuǎn)下可連續(xù)工作,機(jī)械和調(diào)節(jié)特性好,機(jī)電時間常數(shù)?。?br> ?。?) 無刷直流力矩電機(jī)(與無刷直流伺服電機(jī)結(jié)構(gòu)相似,但為扁平狀,極數(shù)槽數(shù)串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)多;輸出轉(zhuǎn)矩大,機(jī)械和調(diào)節(jié)特性好,壽命長,無火花,噪聲低) ?。?) 籠型交流力矩電機(jī)(籠型轉(zhuǎn)子,扁平結(jié)構(gòu),極數(shù)槽數(shù)多,啟動轉(zhuǎn)矩大,機(jī)電時間常數(shù)小,可長期堵轉(zhuǎn)運(yùn)行,機(jī)械特性較軟) (4) 實(shí)心轉(zhuǎn)子交流力矩電機(jī)(鐵磁材料實(shí)心轉(zhuǎn)子,扁平結(jié)構(gòu),極數(shù)槽數(shù)多,可長期堵轉(zhuǎn),運(yùn)行平滑,機(jī)械特性較軟) 4、 步進(jìn)電機(jī) (1) 反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)(定轉(zhuǎn)子均由硅鋼片疊成,轉(zhuǎn)子鐵心上無繞組,定子上有控制繞組;步距角小,啟動與運(yùn)行頻率較高,步距角精度較低,無自鎖力矩) (2) 永磁步進(jìn)電機(jī)(永磁式轉(zhuǎn)子,徑向磁化極性;步距角大,啟動與運(yùn)行頻率低,有保持轉(zhuǎn)矩,消耗功率比反應(yīng)式小,但須供正、負(fù)脈沖電流) (3) 混合式步進(jìn)電機(jī)(永磁式轉(zhuǎn)子,軸向磁化極性;步距角精度高,有保持轉(zhuǎn)矩,輸入電流小,兼有反應(yīng)式和永磁式兩者的優(yōu)點(diǎn)) 5、 開關(guān)磁阻電機(jī)(定轉(zhuǎn)子均由硅鋼片疊成,都為凸極式,與極數(shù)相接近的大步距反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)相似,帶有轉(zhuǎn)子位置傳感器,轉(zhuǎn)矩方向與電流方向無關(guān),調(diào)速范圍小,噪聲大,機(jī)械特性由恒轉(zhuǎn)矩區(qū)、恒功率區(qū)、串勵特性區(qū)三部分組成) 6、 直線電機(jī)(結(jié)構(gòu)簡單,導(dǎo)軌等可作為二次導(dǎo)體,適用于直線往復(fù)運(yùn)動;高速伺服性能好,功率因數(shù)和效率高,恒速運(yùn)行性能優(yōu)) 交流異步伺服電機(jī)的規(guī)格與性能 項(xiàng)目 規(guī)格與性能 結(jié)構(gòu)型式 籠型感應(yīng)電動機(jī) 冷卻方式 小型機(jī):全封閉;中型機(jī):全封閉外扇冷型與防護(hù)強(qiáng)迫通風(fēng)型 額定功率 0.1-1.5kw;2.2-22kw;30-55kw 額定轉(zhuǎn)矩 0.33-7.3N.M;10.7-107.8N.M;117-269N.M 額定轉(zhuǎn)速 3000r/min;3000r/min;2000r/min 額定電壓 80-120V;120V;150V 瞬時最大轉(zhuǎn)矩 500% 能率 4.25-11kw/s;44-293kw/s;516-860kw/s 轉(zhuǎn)子GD2 0.0001-0.005kg.cm2;0.01-0.15kg.cm2;0.15-0.32kg.cm2 適用負(fù)載GD2 電動機(jī)GD2的5倍 頻率特性 50-100HZ 電源電壓 三相交流80-200V 控制方式 晶體管式等效正弦波PWM控制 調(diào)速范圍 1比1000 調(diào)速精度 負(fù)載變動(0%-100%)?±0.1%;電源變動(±10%)?±0.1% 冷卻方式 小型機(jī)用自冷式;中型機(jī)用強(qiáng)制風(fēng)冷式 保護(hù)功能 過電壓,過電流,過載,速度,溫升,編碼器 適用環(huán)境 環(huán)境空氣溫度0-50oC,環(huán)境空氣濕度85%以下,海拔1000米以下 交流永磁伺服電機(jī)的規(guī)格與性能 項(xiàng)目 規(guī)格與性能 電源 穩(wěn)定電壓或調(diào)壓直流電源(蓄電池、整流器);6.3-48V60-120V 主要構(gòu)成設(shè)備 兩相或三相永磁同步電機(jī),電力三極管交流器(方形波或等效正 弦波=PWM)無觸點(diǎn)轉(zhuǎn)子位置傳感器以及放大器 額定功率 0.5w-0.75kw-2.9kw 額定轉(zhuǎn)速 1000-3000r/min,也可20000r/min以上 結(jié)構(gòu)型式 保護(hù)全滴型或全封閉型較多 額定時間 連續(xù)額定 輸出特性 恒轉(zhuǎn)矩特性 轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩特性 加減恒轉(zhuǎn)矩特性 調(diào)速范圍0%-100% 速度控制裝置置于電機(jī)內(nèi)部。多為恒轉(zhuǎn)速特性(精度可達(dá)正負(fù)0.5%) 轉(zhuǎn)矩脈動比直流電動機(jī)大 效率 50%-80%,無因控制引起的損耗,減速時仍有較高的效率 啟動特性 啟動轉(zhuǎn)矩大于100%,瞬時最大轉(zhuǎn)矩大于300%,轉(zhuǎn)矩與電流成比例 采用逐漸升高電壓的降壓啟動法,小型機(jī)可直接啟動 速度控制 改變電力三極管變流器的直流輸入電壓調(diào)速 制動 能耗制動和反接制動較為簡單 正反轉(zhuǎn) 可通過改變轉(zhuǎn)子位置檢測信號順序?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制,實(shí)現(xiàn)無觸點(diǎn)控 制而不必切換主電路 其他優(yōu)點(diǎn) 因?yàn)闊o刷,是可靠性很高的電動機(jī) 把三極管控制器置于電動機(jī)上,可獲得小型恒轉(zhuǎn)速電動機(jī) 與負(fù)載的連接 用柔性聯(lián)接器直連,齒輪鏈接,皮帶連接等,無限制。 負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量小于電動機(jī)轉(zhuǎn)動慣量的5倍 維護(hù) 除軸承外無需維護(hù) 使用環(huán)境 可適用惡劣環(huán)境,但不適于高溫環(huán)境 使用注意事項(xiàng) 因使用了半導(dǎo)體元器件,對周圍溫度需加以限制;因轉(zhuǎn)矩脈動 較大需注意低速運(yùn)行情況 運(yùn)行輔助設(shè)備 除直流電源外,還需斷路器、熔斷器等保護(hù)裝置以及速度控制 時的調(diào)壓直流電源 用途 機(jī)床、機(jī)器人、測量儀器、自動化儀表、音響設(shè)備、辦公設(shè)備 以及計(jì)算機(jī)的磁帶傳送機(jī)等
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