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伺服電機(jī)與單相異步電機(jī)比較
交流伺服電動機(jī)的工作原理與分相式單相異步電動機(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)與單機(jī)異步電動機(jī)相比,有三個顯著特點:
1、起動轉(zhuǎn)矩大
由于轉(zhuǎn)子電阻大,與普通異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性曲線相比,有明顯的區(qū)別。它可使臨界轉(zhuǎn)差率S0>1,這樣不僅使轉(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。
2、運(yùn)行范圍較廣
3、無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象
正常運(yùn)轉(zhuǎn)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)。當(dāng)伺服電動機(jī)失去控制電壓后,它處于單相運(yùn)行狀態(tài),由于轉(zhuǎn)子電阻大,定子中兩個相反方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子作用所產(chǎn)生的兩個轉(zhuǎn)矩特性(T1-S1、T2-S2曲線)以及合成轉(zhuǎn)矩特性(T-S曲線)
交流伺服電動機(jī)的輸出功率一般是0.1-100W。當(dāng)電源頻率為50Hz,電壓有36V、110V、220、380V;當(dāng)電源頻率為400Hz,電壓有20V、26V、36V、115V等多種。
交流伺服電動機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、噪音小。但控制特性是非線性,并且由于轉(zhuǎn)子電阻大,損耗大,效率低,因此與同容量直流伺服電動機(jī)相比,體積大、重量重,所以只適用于0.5-100W的小功率控制系統(tǒng)。
伺服電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的性能比較
控制精度不同。兩相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為 1.8°、0.9°,五相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為0.72 °、0.36°。也有一些性能高的步進(jìn)電機(jī)通過細(xì)分后步距角更小。如三洋公司(SANYO DENKI)生產(chǎn)的二相混合式步進(jìn)電機(jī)其步距角可通過撥碼開關(guān)設(shè)置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了兩相和五相混合式步進(jìn)電機(jī)的步距角。
交流伺服電機(jī)的控制精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以三洋全數(shù)字式交流伺服電機(jī)為例,對于帶標(biāo)準(zhǔn)2000線編碼器的電機(jī)而言,由于驅(qū)動器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù),其脈沖當(dāng)量為360°/8000=0.045°。對于帶17位編碼器的電機(jī)而言,驅(qū)動器每接收131072個脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈,即其脈沖當(dāng)量為360°/131072=0.0027466°,是步距角為1.8°的步進(jìn)電機(jī)的脈沖當(dāng)量的1/655。
伺服電機(jī)安裝場地
(1)電氣控制柜內(nèi)的安裝
電氣控制柜內(nèi)部電氣設(shè)備的發(fā)熱以及控制柜內(nèi)的散熱條件,伺服驅(qū)動器周圍的溫度將會不斷升高,所以在考慮驅(qū)動器的冷卻以及控制柜內(nèi)的配置情況,保證驅(qū)動器周圍溫度在55℃ 以下,相對濕度90以下。長期安全工作溫度在45℃以下。
(2)附近有發(fā)熱設(shè)備
在高溫條件下工作,會使其壽命明顯縮短,并會產(chǎn)生故障。所以應(yīng)保證伺服驅(qū)動器在熱對流和熱輻射的條件下周圍溫度在55℃以下。
(3)附近有振動設(shè)備
采用各種防振措施,保證伺服驅(qū)動器不受振動影響,振動保證在 0.5G(4.9m/S) 以下。
(4)伺服驅(qū)動器在惡劣環(huán)境使用
在惡劣環(huán)境使用時,接觸腐蝕性氣體、潮濕、金屬粉塵、水以及加工液體,會使驅(qū)動器發(fā)生故障。所以在安裝時,必須保證驅(qū)動器的工作環(huán)境。
(5)伺服驅(qū)動器附近有干擾設(shè)備
對伺服驅(qū)動器的電源線以及控制線有很大的干擾影響,使驅(qū)動器產(chǎn)生誤動作??梢约尤朐肼暈V波器以及其他各種抗干擾措施,保證驅(qū)動器的正常工作。注意加入噪聲濾波器后,漏電流會增大,為了避免這個毛病,可以使用隔離變壓器。特別注意,驅(qū)動器的控制信號線很容易受到干擾,要有合理的走線和屏蔽措施。