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深圳市东么川伺服控制技术有限公司

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伺服电机的组成部分和特性


从技术上讲,"伺服"一词是指一种功能,而不是特定类型的设备。伺服系统是通过将系统的实际性能与指令性能进行比较的反馈来纠正系统错误(定位,速度或扭矩)的系统。伺服电机是一个包含反馈装置(例如旋转变压器或编码器)的伺服电机,其输出与控制器发送给电机的指令信号进行比较。

伺服系统的组成部分

伺服系统包括三个主要组件:电机,驱动器(也称为放大器)和反馈机制。通常还包括电源和伺服控制器,可以控制单个轴或协调多个轴的运动。

伺服系统的组成部分

伺服电机可以是交流或直流型,交流伺服电机更适用于恒速应用。直流伺服电机,适用于变速应用。直流伺服电机也可以是刷式或无刷式

反馈通常由编码器提供,无论是电机的内部还是外部,或解算器。在需要非常精确定位的应用中,可能会使用两个反馈设备 - 一个用于验证电机的性能,一个用于验证负载的实际位置。

伺服驱动器放大来自主控制器的信号以向电机提供足够的电流(功率)以产生速度并产生转矩。在旋转电机中,电流与转矩成正比,伺服驱动直接控制电机产生的转矩。同样,在直线电机中,电流与力成比例,所以驱动器控制电机来产生力。

伺服控制器(也称为运动控制器)可以被认为是伺服系统的大脑。这是包含所需加速度,速度和减速度的运动曲线所在的位置。控制器向驱动器发送信号,使电机执行所需的动作。控制器还有一个重要任务,即通过不断地读取编码器反馈信号并修改信号到电机(通过驱动器)来纠正实际期望的位置,速度或扭矩中的任何错误,从而关闭系统上的回路。

调音

伺服系统的一个关键特征是他们需要"调整",这就是调整系统增益和带宽以获得最佳性能的最简单意义上的调整。增益是输出与输入的比值,换句话说,就是输入信号的放大倍数。增益会影响系统的精度 - 与电机达到的期望速度,转矩或位置有多接近。高增益允许小而精确的移动。

带宽以频率表示,并指示系统响应命令和反馈信号的速度。更宽的带宽(更高的频率)提供更快的响应,这对于高度动态的应用是有利的。虽然理论上较高的增益和较高的带宽都是理想的,但是这两个属性都受到系统谐振和组件承受高功率的能力的限制。

伺服电机的特性

伺服电机可以在很宽的速度范围内工作,不管是高温还是低温,而不会过热,并保持足够的零转速扭矩来保持负载到位。它们也可以保持恒定的速度,尽管作用在系统上的扭矩量有所变化。

伺服电机也可以进行转矩控制,伺服电机通常由其转速 - 转矩曲线来定义,这些曲线表示电机的峰值和连续转矩值。峰值扭矩是电机在短时间内可以产生的最大扭矩,而连续扭矩可以无限制地产生。如果伺服电机在其连续扭矩额定值以上运行了相当长的时间,则会产生过多的热量,这会损坏电机的电路。使伺服电机在峰值扭矩以上运行可使磁体消磁。



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