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伺服電機(jī)是按照功能說得,指的是用于伺服的電機(jī)。通常是直流電機(jī),即可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)的電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)是按照特名的,指它的轉(zhuǎn)動(dòng)是一步一步的。例如一個(gè)360分度的步進(jìn)電機(jī),轉(zhuǎn)一圈要走360步,每一步轉(zhuǎn)1度,如果你要求它轉(zhuǎn)半度,是不可能實(shí)現(xiàn)的。注意步進(jìn)電機(jī)也可以用作伺服。伺服電機(jī)一般是功率小,運(yùn)行,能高速制動(dòng),慣量小,適合閉環(huán)控制,也就是能檢測到實(shí)際位置和理論位置的誤差,并消除.
交流的伺服電動(dòng)機(jī)的原理
交流伺服電機(jī)的定子裝有三相對稱的繞組,而轉(zhuǎn)子是長久磁極。當(dāng)定子的繞組中通過三相電源后,定子與轉(zhuǎn)子之間必然產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)場。這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速。電機(jī)的轉(zhuǎn)速也就是磁場的轉(zhuǎn)速。由于轉(zhuǎn)子有磁極,所以在極低頻率下也能旋轉(zhuǎn)運(yùn)行。所以它比異步電機(jī)的調(diào)速范圍更寬。而與直流伺服電機(jī)相比,它沒有機(jī)械換向器,特別是它沒有了碳刷,完全排除了換向時(shí)產(chǎn)生火花對機(jī)械造成的磨損,交流伺服電機(jī)自帶一個(gè)編碼器??梢噪S時(shí)將電機(jī)運(yùn)行的情況“報(bào)告”給驅(qū)動(dòng)器,驅(qū)動(dòng)器又根據(jù)得到的“報(bào)告”準(zhǔn)確的控制電機(jī)的運(yùn)行。
伺服電機(jī)和變頻電機(jī)的共同點(diǎn)
交流伺服的技術(shù)本身就是借鑒并應(yīng)用了變頻的技術(shù),在直流電機(jī)的伺服控制的基礎(chǔ)上通過變頻的PWM方式模仿直流電機(jī)的控制方式來實(shí)現(xiàn)的,也就是說交流伺服電機(jī)必然有變頻的這一環(huán)節(jié)。
變頻就是將工頻的50、60HZ的交流電先整流成直流電,然后通過可控制門極的各類晶體管(IGBT,IGCT等)通過載波頻率和PWM調(diào)節(jié)逆變?yōu)轭l率可調(diào)的波形類似于正余弦的脈動(dòng)電,由于頻率可調(diào),所以交流電機(jī)的速度就可調(diào)了(n=60f/p ,n轉(zhuǎn)速,f頻率, p極對數(shù))。
伺服電機(jī)一體化和集成化
電動(dòng)機(jī)、反饋、控制、驅(qū)動(dòng)、通訊的縱向一體化成為當(dāng)前小功率伺服系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展方向。有時(shí)我們稱這種集成了驅(qū)動(dòng)和通訊的電機(jī)叫智能化電機(jī),有時(shí)我們把集成了運(yùn)動(dòng)控制和通訊的驅(qū)動(dòng)器叫智能化伺服驅(qū)動(dòng)器。電機(jī)、驅(qū)動(dòng)和控制的集成使三者從設(shè)計(jì)、制造到運(yùn)行、維護(hù)都更緊密地融為一體。但是這種方式面臨更大的技術(shù)挑戰(zhàn)和工程師使用習(xí)慣的挑戰(zhàn),因此很難成為主流,在整個(gè)伺服市場中是一個(gè)很小的有特色的部分。