伺服电机系统概述
伺服电机进入了如此多的类型和口味,难以以准确和普遍接受的方式定义它们。然而,可以描述伺服驱动器中常见的一些东西。
作为典型配置。
伺服电机的结构
伺服电机可以通过在电动机的后轴侧的旋转检测器(编码器)上检测转子位置和速度来执行高分辨率和高响应定位操作
编码器是一个传感器,用于检测电机的速度和位置。
来自发光二极管(LED)的光通过狭缝盘上的位置检测图案,并由光接收部件读取。数十个光电晶体管集成在光接收部件中。用于绝对定位检测的每个模式根据编码器旋转角度而变化。
CPU安装在编码器中,以分析用于绝对定位检测的模式。当前位置数据通过串行传输将其发送到伺服驱动器
伺服驱动器旨在将电能转换为精密控制运动,例如,控制扭矩(扭矩伺服),受控速欧宝体育黑人么度(速度伺服)或受控位置(定位伺服)。这通常需要至少三个元素:电机,某种反馈和放大器的反馈。
电动机
直流刷电机
直流电动机可以是旋转或线性的。旋转直流电动机通常长而薄,允许快速
由于较低的惯性而导致的加速度,由于较小直径的离心力较低的速度较高
电枢。电枢歪斜以帮助减少低速“速度纹波。
直线直流电动机沿着行程的路径有换向器和绕组,电源可以通过母线或脐带提供给刷。电刷的“短动”装置有一个永磁体,它被吸引到通电的静止线圈上。直线轴承用于制造气隙和低摩擦
直流无刷电机
无刷直流电动机可以是旋转或线性的,并且有多种品种。由于它们的快速响应时间,低惯性,重量和尺寸与扭矩比,它们可能是最普遍的伺服电机类型。
合理的成本。旋转无刷直流电动机具有陶瓷或稀土磁铁,带连接到转子上。
交流感应伺服电机
交流感应伺服电机可以是直线或旋转。旋转设计通常是长而薄,使它适合
由于较低的惯性,更高的速度和更快的加速度和减速曲线。单独的恒流鼓风机电机通常连接到伺服电机的背面,以在低速操作期间冷却。定子具有标准,低电感,三相交流电机绕组,有时具有特殊的伏特/赫兹额定值和/或Wye-Delta切换。
2.反馈
伺服系统从电机接收反馈,有时从产品和/或过程中接收反馈。本文的焦点是伺服驱动器,因此不包括过程反馈的元素。刷式旋转直流伺服电机可以使用转速表反馈(通常为7伏/ 1000 rpm),编码器反馈和/或解析器反馈。刷式线性直流伺服电机使用编码器或激光反馈。无刷旋转直流伺服电机可以使用HALL反馈和/或编码器反馈或解析器反馈。无刷线性DC电机可以使用带有大厅或正弦换向线性编码器反馈的线性编码器反馈。感应旋转电机使用旋转编码器,而感应线性电机使用线性编码器。
编码器
编码器是传感器,通知驾驶员电机速度和位置。用于伺服电机的编码器(位置检测器)结构归类为“增量编码器”和“绝对编码器”。东方电机使用20位绝对编码器,为我们的伺服电机NX系列用于低速范围的低振动。
◇绝对编码器
可以检测伺服电动机的单个旋转内的绝对位置的编码器输出旋转角度的绝对位置。通常,当电源接通时,它将多个旋转信息发送到伺服放大器。之后,将多个旋转信息输出到当前位置控制
快速计师
转速计使用永磁体。耦合到电动机轴的装甲引起DC电压
随着轴旋转的速度成比例。该电压通过开关和刷子进行到放大器的速度和地址信息
3.放大器
放大器将输出电源从配电面板转换为控制输出,导致电机
以正确的速度移动。大多数伺服放大器是PWM(脉冲宽度调制的)样式。单轴放大器的转换器部分使用二极管桥来将交流输入功率改变为直流电源,然后通过添加电容器“平滑”。该DC部分称为总线
然后通过晶体管(通常FET或IGBT)“切碎”输出。这些设备随时快速将直流电源转向电机。如果晶体管关闭长时间(电动机接收电源),则具有短开周期(电动机未接收电源),则平均终端电压上升。如果晶体管长时间(电动机未接收电源)打开并且关闭时段(电动机接收功率),则平均电压下降。放大器可以在一个相中闭合一个相位的“上晶体管”,另一相中“下晶体管”,通过绕组产生一条路径
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