1.伺服电动机的含义
伺服电动机是数控伺服系统的重要组成部分,是速度和轨迹控制的执行元件。
2.伺服电动机的特性
伺服电动机的速度控制精度、位置精度非常高,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电动机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
3.常用的伺服电动机
1)直流伺服电动机(调速性能良好)。
2)交流伺服电动机(主要使用的电动机)。
3)步进电动机(适于轻载、负荷变动不大的场合)。
4)直线电动机(高速、高精度)。
4.几种典型的伺服电动机
(1)直流伺服电动机伺服电动机的定子和转子由永磁体或铁心线圈构成,永磁体产生磁场,而铁心线圈通电后也会产生磁场。定子磁场和转子磁场相互作用产生力矩,使电动机带动负载运动,从而通过磁的形式将电能转换为机械能。
(2)交流伺服电动机交流伺服电动机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电动机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电动机的精度取决于编码器的精度(线数)。交流伺服电动机也由定子和转子构成,定子上有两个线圈,即励磁线圈和控制线圈,两个线圈在空间相差90°电角度。
(3)直线电动机(或称线性马达)原理与传统的电动机不同,直线电动机是直接把输入电力转化为线性动能,与传统的扭力及旋转动能不同。直线电动机的原理其实并不复杂,设想把一台旋转运动的感应电动机沿着半径的方向剖开,并且展平,这就成了一台直线电动机。在直线电动机中,相当于旋转电动机定子的部分,叫初级;相当于旋转电机转子的部分,叫次级。初级中通以交流,次级就在电磁力的作用下沿着初级做直线运动。这时初级要做得很长,延伸到运动所需要达到的位置,而次级则不需要那么长。实际上,直线电动机既可以把初级做得很长,也可以把次级做得很长;既可以初级固定、次级移动,也可以次级固定、初级移动。在初级的多相线圈中通入电流后,会产生一个气隙基波磁场,其磁通密度波是直线移动的,也称之为行波磁场。由于磁场的变化可以推动次级移动,而且可以控制其速度和移动的距离。