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絲杆伺服電機的原理是啥?你掌握了多少?

瀏覽次數:10822020/03/10  

絲杆伺服電機的原理是啥?你掌握了多少?


以前聊過國內伺服電機產業發展現況,今日人們來深入分析下絲杆伺服電機的原理


絲杆伺服電機內部的電機轉子是永磁鐵,控製器操縱的U/V/W三相電產生磁場,電機轉子再此電磁場的功效下旋轉,另外電機內置的伺服電機意見反饋數據信號給控製器,控製器依據意見反饋值與目標開展較為,調節電機轉子旋轉的視角。絲杆伺服電機的精密度決定於伺服電機的精密度(線數)。

絲杆伺服電機的原理是啥?你掌握了多少?

什麽叫絲杆伺服電機?有幾類種類?工作中特性是啥?


答:絲杆伺服電機別稱實行電機,在過程控製係統中,作為實行元器件,把所接到的電子信號轉化成電機轉軸上的角位移或角速度輸出。


分成直流電和交流伺服電機兩類,其關鍵特性是,當數據信號工作電壓為零時無勻速轉動狀況,轉速比伴隨著轉距的提升而均速降低.。


我想問一下交流絲杆伺服電機和有刷電機直流電絲杆伺服電機在作用上有什麽不同?


答:交流伺服電機好些一些,由於是正弦波形操縱鋼珠絲杆,轉距脈動飲料小。交流電機調速是梯形波,但交流電機調速非常簡單,劃算。


稀土永磁交流絲杆伺服電機20新世紀80時代至今,伴隨著集成電路芯片、電力電子技術和交流可調速驅動器技術性的發展趨勢,稀土永磁交流伺服電機驅動器技術性擁有突顯的發展趨勢,世界各國知名電氣設備生產商陸續發布分別的交流伺服電機電機和伺服控製器產品係列並逐步完善和升級。


交流伺服控製係統已變成當今性能伺服控製係統的關鍵發展前景,使原先的交流電機調速遭遇淘汰的危機。90時代之後,世界各地早已技術化了的交流伺服控製係統是選用全計算機控製的正弦波形電機伺服電機驅動器。交流伺服電機驅動器設備在傳動係統行業的發展趨勢飛速發展。


稀土永磁交流絲杆伺服電機同直流電絲杆伺服電機較為,關鍵優勢有:


⑴無炭刷和換向器,因而工作中靠譜,對維護保養和維護保養規定低。


⑵電機定子繞阻熱管散熱較為便捷。


⑶慣量小,便於提升係統軟件的高頻率性波紋管聯軸器。


⑷融入於髙速大扭矩工作態度。⑸同輸出功率底下較小的容積和淨重。


伺服電機和步進電機


伺服電機關鍵靠脈衝來精準定位,大部分能夠 那樣了解,絲杆伺服電機接受到1個脈衝,就會轉動1個脈衝相匹配的視角,以此來實現偏移,由於,絲杆伺服電機自身具有傳出脈衝的作用,因此絲杆伺服電機每轉動一個視角,都是傳出相匹配總數的脈衝,那樣,和絲杆伺服電機接納的脈衝產生了映襯,或是叫閉環控製,如此一來,係統軟件就會了解發了是多少脈衝給絲杆伺服電機,另外又收了是多少脈衝回家,那樣,就可以很精準的操縱電機的旋轉,以此來實現精準的精準定位,能夠 做到0.001mm。


步進電機是一種離開健身運動的設備,它和當代大數字控製係統擁有實質的聯絡。在現階段中國的大數字自動控製係統中,步進電機的運用十分普遍。伴隨著全數顯式交流伺服控製係統的出現,交流絲杆伺服電機也愈來愈多地運用於大數字自動控製係統中。


以便融入計算機控製的發展趨向,運動控製中大多數選用步進電機或全數顯式交流絲杆伺服電機做為實行電機。盡管二者在操縱方法上類似(脈衝串和方位數據信號)彈性聯軸器,但在性能指標和運用場所上存有著很大的差別。現就二者的性能指標作一較為。


一、線性度不一樣


二相混合步進電機步距角一般為3.6°、1.8°,五相混合式教學步進電機步距角一般為0.72°、0.36°。也是一些性能的步進電機步距角更小。


如四通公司製造的一種用以慢走絲機床的步進電機,其步距夾角0.09°;法國百格拉企業(BERGERLAHR)製造的三相混合式教學步進電機其步距角可根據撥碼開關設定為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,適配了二相和五相混合式教學步進電機的步距角。


交流絲杆伺服電機的線性度由電機軸後端旋轉編碼器確保。


以康佳全數顯式交流絲杆伺服電機為例,針對帶規範2500線伺服電機的電機來講,因為控製器內部選用了四光學鏡片技術性,其脈衝劑量為360°/10000=0.036°。針對帶17位伺服電機的電機來講,控製器每接受217=131072個脈衝電機轉一圈,即其脈衝劑量為360°/131072=9.89秒。是步距夾角1.8°的步進電機的脈衝劑量的1/655。


二、高頻特點不一樣


步進電機在低速檔最易出現高頻震動狀況。震動頻率與負荷狀況和控製器特性相關,一般覺得震動頻率為電機滿載跳起頻率的一半。這類由步進電機的原理所決策的高頻震動狀況針對設備的一切正常運行十分不好。當步進電機工作中在低速檔時,一般應選用減振技術性來擺脫高頻震動狀況,例如在電機上添液壓阻尼器,或控製器上選用細分化技術性等。


交流絲杆伺服電機運行十分穩定膜片聯軸器,即便在低速檔時也不容易出現震動狀況。交流伺服控製係統具備共震抑止作用,可包含機械設備的剛度不夠,而且係統軟件內部具備頻率分析功能(FFT),可檢驗出機械設備的共振點,有利於係統軟件調節。


三、矩頻特點不一樣


步進電機的輸出扭矩隨轉速比上升而降低,且在較高速旋轉時候驟降,因此其最(zui)大工作中轉速比一般在300~600RPM。交流絲杆伺服電機為恒扭矩輸出,即在其額定值轉速比(一般為2000RPM或3000RPM)之內,都能輸出額定值轉距,在額定值轉速比左右為恒輸出功率輸出。


四、負載工作能力不一樣


步進電機一般不具備負載工作能力。交流絲杆伺服電機具備極強的負載工作能力。以康佳交流伺服控製係統為例,它具備速率負載和轉距負載工作能力。其較大轉距為額定值轉距的三倍,可用以擺脫慣性力負荷在起動一瞬間的慣性力矩。


步進電機由於沒有這類負載工作能力,在型號選擇時以便擺脫這類慣性力矩,通常必須選擇很大轉距的電機,而設備在一切正常工作中期內又不用那麼大的轉距,便出現了扭矩奢侈浪費的狀況。


五、線性度不一樣


步進電機的操縱為開環傳遞函數操縱,起動頻率過高或負荷過大易出現丟步或匝間的狀況,終止時轉速比過高易出現過衝的狀況,因此為確保其線性度,應解決好升、減速難題。


交流伺服電機驅動器係統軟件為反饋控製,控製器可立即對電機伺服電機意見反饋數據信號開展取樣,內部組成部位環和速率環,一般不容易出現步進電機的丟步或過衝的狀況,操縱特性更加靠譜。


六、運作特性不一樣


步進電機從靜止不動加快到工作中轉速比(一般為每分好幾百轉)必須200~400ms。交流伺服控製係統的加快特性不錯,以康佳MSMA400W交流絲杆伺服電機為例,從靜止不動加快到其額定值轉速比3000RPM僅需幾ms,可用以規定迅速起停的操縱場所。


總的來說,交流絲杆伺服電機在很多特性層麵都好於步進電機。但在一些規定不太高的場所也常常用步進電機來做實行電機。


因此,在自動控製係統的設計方案全過程時要充分考慮操縱規定、成本費等多方麵的要素,采用適度的操縱電機。

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