伺服電機的制動

來源: 發(fā)布時間:2022-01-21

無刷直流電機(BLDCM)是在有刷直流電機的基礎(chǔ)上發(fā)展來的,但它的驅(qū)動電流是不折不扣的交流;無刷直流電機又可以分為無刷速率電機和無刷力矩電機。一般地,無刷電機的驅(qū)動電流有兩種,一種是梯形波(一般是“方波”),另一種是正弦波。有時候把前一種叫直流無刷電機,后一種叫交流伺服電機,確切地講也是交流伺服電機的一種。無刷直流電機為了減少轉(zhuǎn)動慣量,通常采用“細長”的結(jié)構(gòu)。無刷直流電機在重量和體積上要比有刷直流電機小的多,相應(yīng)的轉(zhuǎn)動慣量可以減少40%—50%左右。由于永磁材料的加工問題,致使無刷直流電機一般的容量都在100kW以下。這種電機的機械特性和調(diào)節(jié)特性的線性度好,調(diào)速范圍廣,壽命長,維護方便噪聲小,不存在因電刷而引起的一系列問題,所以這種電機在控制系統(tǒng)中有很大的應(yīng)用潛力。無刷直流電機通常情況下轉(zhuǎn)子磁極采用瓦型磁鋼,可以獲得梯形波的氣隙磁密,定子繞組多采用集中整距繞組。伺服電機的制動

伺服電機編碼器原理:伺服編碼器這個基本的功能與普通編碼器是一樣的,比如增量型的有A,A反,B,B反,Z,Z反等信號,除此之外,伺服編碼器還有著跟普通編碼器不同的地方,那就是伺服電機多數(shù)為同步電機,同步電機啟動的時候需要知道轉(zhuǎn)子的磁極位置,這樣才能夠大力矩啟動伺服電機,這樣需要另外配幾路信號來檢測轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置,比如增量型的就有UVW等信號,正因為有了這幾路檢測轉(zhuǎn)子位置的信號,伺服編碼器顯得有點復(fù)雜了,以致一般人弄不懂它的道理了,加上有些廠家故意掩遮一些信號,相關(guān)的資料不齊全,就更加增添了伺服電機編碼器的神秘色彩。人行通道閘機多少錢無刷電機:通常是數(shù)字變頻控制,可控性強,從每分鐘幾轉(zhuǎn),到每分鐘幾萬轉(zhuǎn)都可以很容易實現(xiàn)。

有刷電機結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)成熟早在十九紀誕生電機的時候,產(chǎn)生的實用性電機就是無刷形式,這種電動機在交流電產(chǎn)生以后得到了***的應(yīng)用。但是,異步電動機有許多無法克服的缺陷,以致電機技術(shù)發(fā)展緩慢。尤其是直流無刷電機一直無法投入商業(yè)運營,伴隨著電子技術(shù)的日新月異,直至近幾年才慢慢投入商業(yè)運營,就其實質(zhì)來說依然屬于交流電機范疇。無刷電機誕生不久,人們就發(fā)明了直流有刷電機。由于直流有刷電機機構(gòu)簡單,生產(chǎn)加工容易,維修方便,容易控制;直流電機還具有響應(yīng)快速、較大的起動轉(zhuǎn)矩、從零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速具備可提供額定轉(zhuǎn)矩的性能,所以一經(jīng)問世就得到了廣泛應(yīng)用。2、直流有刷電機響應(yīng)速度快,起動扭矩大直流有刷電機起動響應(yīng)速度快,起動扭矩大,變速平穩(wěn),速度從零到比較大幾乎感覺不到振動,起動時可帶動更大的負荷。無刷電機起動電阻大(感抗),所以功率因素小,起動扭矩相對較小,起動時有嗡嗡聲,并伴隨著強烈震動,起動時帶動負荷較小。

伺服電機編碼器的調(diào)整方法:

增量式編碼器的輸出信號為方波信號,又可以分為帶換相信號的增量式編碼器和普通的增量式編碼器,普通的增量式編碼器具備兩相正交方波脈沖輸出信號A和B,以及零位信號Z;帶換相信號的增量式編碼器除具備ABZ輸出信號外,還具備互差120度的電子換相信號UVW,UVW各自的每轉(zhuǎn)周期數(shù)與電機轉(zhuǎn)子的磁極對數(shù)一致。帶換相信號的增量式編碼器的UVW電子換相信號的相位與轉(zhuǎn)子磁極相位,或曰電角度相位之間的對齊方法如下:

1.用一個直流電源給電機的UV繞組通以小于額定電流的直流電,U入,V出,將電機軸定向至一個平衡位置;2.用示波器觀察編碼器的U相信號和Z信號;3.調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸的相對位置;4.一邊調(diào)整,一邊觀察編碼器U相信號跳變沿,和Z信號,直到Z信號穩(wěn)定在高電平上(在此默認Z信號的常態(tài)為低電平),鎖定編碼器與電機的相對位置關(guān)系;5.來回扭轉(zhuǎn)電機軸,撒手后,若電機軸每次自由回復(fù)到平衡位置時,Z信號都能穩(wěn)定在高電平上,則對齊有效。 直流無刷電機并不是之前就有的而是在有刷電機的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,其結(jié)構(gòu)上要比有刷電機結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

伺服電機分為交流伺服和直流伺服兩大類交流伺服電機的基本構(gòu)造與交流感應(yīng)電動機(異步電機)相似。在定子上有兩個相空間位移90°電角度的勵磁繞組Wf和控制繞組WcoWf,接恒定交流電壓,利用施加到Wc上的交流電壓或相位的變化,達到控制電機運行的目的。交流伺服電機具有運行穩(wěn)定、可控性好、響應(yīng)快速、靈敏度高以及機械特性和調(diào)節(jié)特性的非線性度指標(biāo)嚴格(要求分別小于10%~15%和小于15%~25%)等特點。直流伺服電機基本構(gòu)造與一般直流電動機相似。電機轉(zhuǎn)速n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j,式中E為電樞反電動勢,K為常數(shù),j為每極磁通,Ua、Ia為電樞電壓和電樞電流,Ra為電樞電阻,改變Ua或改變φ,均可控制直流伺服電動機的轉(zhuǎn)速,但一般采用控制電樞電壓的方法,在永磁式直流伺服電動機中,勵磁繞組被永久磁鐵所取代,磁通φ恒定。直流伺服電動機具有良好的線性調(diào)節(jié)特性及快速的時間響應(yīng)。無刷電機是內(nèi)含電刷裝置的將電能轉(zhuǎn)換成機械能或?qū)C械能轉(zhuǎn)換成電能的旋轉(zhuǎn)電機。y132s電機參數(shù)

有刷電機中,磁極方向的跳轉(zhuǎn)是通過移動固定位置的接觸點來完成的,該接觸點在電機轉(zhuǎn)子上與電觸點相對連接。伺服電機的制動

直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低,結(jié)構(gòu)簡單,啟動轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速范圍寬,控制容易,需要維護,但維護方便(換碳刷),產(chǎn)生電磁干擾,對使用環(huán)境有要求,通常用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。無刷電機體積小重量輕,出力大響應(yīng)快,速度高慣量小,力矩穩(wěn)定轉(zhuǎn)動平滑,控制復(fù)雜,智能化,電子換相方式靈活,可以方波或正弦波換相,電機免維護,高效節(jié)能,電磁輻射小,溫升低壽命長,適用于各種環(huán)境。交流伺服電機也是無刷電機,分為同步和異步電機,目前運動控制中一般都用同步電機,其功率范圍大,功率可以做到較大慣量,最高轉(zhuǎn)速低,轉(zhuǎn)速隨功率增大而勻速下降,適用于低速平穩(wěn)運行場合。伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,驅(qū)動器控制U/V/W三相電形成電磁場,轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動,同時電機自帶的編碼器將反饋信號傳給驅(qū)動器,對反饋值與目標(biāo)值進行比較,從而調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度,伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。伺服電機的制動

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