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伺服電機(jī)可以非常精確地控制速度和位置精度,并且可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為扭矩和轉(zhuǎn)速來驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。使用絕對(duì)編碼器的反饋,編碼器的位置信息可用于電機(jī)相位和伺服環(huán)位置控制。直流電機(jī)通過齒輪與控制輪連接。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電位器的阻值發(fā)生變化,控制電路可以準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)和方向。
舵機(jī)的加速時(shí)間只有幾毫秒,完全可以忽略不計(jì),而步進(jìn)電機(jī)的加速時(shí)間是幾百毫秒。不要低估這個(gè)差距。雖然我們無法直觀地感受到,但它對(duì)機(jī)械設(shè)備的節(jié)拍有影響。至關(guān)重要的影響。這些信號(hào)將轉(zhuǎn)子位置數(shù)據(jù)反饋給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,以便驅(qū)動(dòng)器可以調(diào)節(jié)通過定子繞組的電流,從而調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)度。伺服電機(jī)一般都具有過載能力,如180%、300%等,而步進(jìn)機(jī)幾乎沒有過載能力。
交流伺服電機(jī)因其良好的調(diào)速特性、高效率、高精度的位置控制而得到更加廣泛的應(yīng)用和較大的市場(chǎng)規(guī)模。伺服應(yīng)用系統(tǒng)集成的市場(chǎng)規(guī)模通常是產(chǎn)品市場(chǎng)的2-2.5倍,預(yù)計(jì)今年將達(dá)到1000億。事實(shí)上,步進(jìn)機(jī)很少使用減速機(jī)。如果速度只有幾百,加減速機(jī)確實(shí)沒什么用。伺服電機(jī)也可稱為執(zhí)行器電機(jī),是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的執(zhí)行器。它的工作是將接收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電機(jī)軸上的角速度輸出或角位移輸出。
交流伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器預(yù)計(jì)將實(shí)現(xiàn)15%以上的增長(zhǎng)率,其中機(jī)器人、醫(yī)療設(shè)備和電子產(chǎn)品是增長(zhǎng)最快的下游應(yīng)用。憑借這些特點(diǎn),伺服電機(jī)廣泛應(yīng)用于遙控玩具車、飛機(jī)、機(jī)器人以及各種工業(yè)設(shè)備。這減少了電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,使電機(jī)轉(zhuǎn)子的加速和減速速度明顯快于有刷直流電機(jī)。伺服系統(tǒng)按功率主要分為三個(gè)級(jí)別:小型伺服(功率1KW)、中型伺服(功率1KW~5KW)和大型伺服(功率5KW);一般來說,功率越高,技術(shù)要求越高。
它還需要相對(duì)復(fù)雜的控制器,通常是專門為伺服電機(jī)設(shè)計(jì)的專用模塊。比如小功率舵機(jī),即750W以內(nèi)的舵機(jī),日本舵機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn),而歐洲舵機(jī)甚至可以達(dá)到5000轉(zhuǎn)或6000轉(zhuǎn)。電機(jī)通過安裝在電機(jī)末端的編碼器提供轉(zhuǎn)子工作角度。編碼器是多圈絕對(duì)值,可以知道其轉(zhuǎn)子在多圈范圍內(nèi)的絕對(duì)位置,如4096圈。無刷直流電機(jī)的缺點(diǎn)是它們需要霍爾效應(yīng)傳感器或帶有霍爾跡線的編碼器來產(chǎn)生某種形式的相位信號(hào)。
如果伺服電機(jī)在控制電壓消失后像一般單相異步電機(jī)一樣繼續(xù)旋轉(zhuǎn),就會(huì)造成失控現(xiàn)象。我們把這種因失控而自轉(zhuǎn)的現(xiàn)象稱為自轉(zhuǎn)。然而,交流伺服電機(jī)能夠處理更高的電流浪涌,并廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)械中。伺服控制是一個(gè)整體的系統(tǒng)解決方案。核心部件包括控制器、伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器。
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