直流伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):速度控制精確,轉(zhuǎn)矩速度特性很硬,控制原理簡單,使用方便,價(jià)格便宜。缺點(diǎn):電刷換向,速度限制,附加阻力,產(chǎn)生磨損微粒(無塵易爆環(huán)境不宜)交流伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):速度控制特性良好,在整個(gè)速度區(qū)內(nèi)可實(shí)現(xiàn)平滑控制,幾乎無振蕩,90%以上的高效率,發(fā)熱少,高速控制,高精確度位置控制(取決于編碼器精度),額定運(yùn)行區(qū)域內(nèi),可實(shí)現(xiàn)恒力矩,慣量低,低噪音,無電刷磨損,免維護(hù)(適用于無塵、易爆環(huán)境)缺點(diǎn):控制較復(fù)雜,驅(qū)動(dòng)器參數(shù)需要現(xiàn)場調(diào)整PID參數(shù)確定,需要更多的連線。同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與負(fù)載大小無關(guān)而始終保持為同步轉(zhuǎn)速。智能通道翼閘
直線電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、功率損耗小、快移速度高、加速度高、高速度(直線電機(jī)通過直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載的方式,可以實(shí)現(xiàn)從高速到低速等不同范圍的高精度位置定位控制;運(yùn)用于地鐵的自動(dòng)門。伺服電機(jī)在低速時(shí)易出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象,振動(dòng)頻率與負(fù)載情況和驅(qū)動(dòng)器性能有關(guān);一般認(rèn)為振動(dòng)頻率為電機(jī)空載起跳頻率的一半。這種由伺服電機(jī)的工作原理所決定的低頻振動(dòng)現(xiàn)象對于機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)非常不利。當(dāng)伺服電機(jī)工作在低速時(shí),一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動(dòng)現(xiàn)象,比如在電機(jī)上加阻尼器,或驅(qū)動(dòng)器上采用細(xì)分技術(shù)等。目前用于電腦繡花機(jī)的伺服電機(jī)多數(shù)為五相混合式伺服電機(jī),目的是通過采用高相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)來減小步矩角和提高控制精度;但是采用該種方式獲得的性能上的提高是有限的,而且成本也相對較高,采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)可以改善伺服電機(jī)的運(yùn)行品質(zhì),減少轉(zhuǎn)矩波動(dòng),抑制振蕩,降低噪音,提高步矩分辨率。其實(shí)直線電機(jī)也是伺服電機(jī)的一種。理論上,只要有反饋的系統(tǒng)(直線電機(jī)通常以Hall或者直線光柵反饋)都應(yīng)該是伺服系統(tǒng)。所以伺服電機(jī)應(yīng)該在廣義上被分為兩類:旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)和直線伺服電機(jī),直線電機(jī)的特點(diǎn):高動(dòng)態(tài)特性、高剛性,相對于傳統(tǒng)的直線傳遞結(jié)構(gòu),免維護(hù),但成本較高。閘機(jī)種類異步電動(dòng)機(jī) 可分為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和交流換向器電動(dòng)機(jī)。
直流伺服電機(jī):(1)印制繞組直流伺服電機(jī)(盤形轉(zhuǎn)子、盤形定子軸向粘接柱狀磁鋼,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小,無齒槽效應(yīng),無飽和效應(yīng),輸出轉(zhuǎn)矩大)。(2)線繞盤式直流伺服電機(jī)(盤形轉(zhuǎn)子、定子軸向粘接柱狀磁鋼,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小,控制性能優(yōu)于其他直流伺服電機(jī),效率高,輸出轉(zhuǎn)矩大)。(3)杯型電樞永磁直流電機(jī)(空心杯轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小,適用于增量運(yùn)動(dòng)伺服系統(tǒng))。(4)無刷直流伺服電機(jī)(定子為多相繞組,轉(zhuǎn)子為永磁式,帶轉(zhuǎn)子位置傳感器,無火花干擾,壽命長,噪聲低)。
交流伺服電動(dòng)機(jī)的工作原理與電容運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)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(dòng)機(jī)與電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電動(dòng)機(jī)相比,有三個(gè)明顯特點(diǎn):1、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大:由于轉(zhuǎn)子電阻大,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(dòng)轉(zhuǎn)矩。因此,當(dāng)定子一有控制電壓,轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動(dòng),即具有起動(dòng)快、靈敏度高的特點(diǎn)。2、運(yùn)行范圍寬:運(yùn)行平穩(wěn)、噪音小。3、無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象:運(yùn)轉(zhuǎn)中的伺服電動(dòng)機(jī),只要失去控制電壓,電機(jī)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。伺服直流電機(jī)的換向一直是通過石墨電刷與安裝在轉(zhuǎn)子上的環(huán)形換向器相接觸來實(shí)現(xiàn)的。
直流電動(dòng)機(jī)開關(guān)與控制小型直流電動(dòng)機(jī)可以通過開關(guān),繼電器,晶體管或MOSFET電路“接通”或“斷開”,比較簡單的電動(dòng)機(jī)控制形式是“線性”控制。這種類型的電路使用雙極晶體管作為開關(guān)(如果需要更高的額定電流,也可以使用達(dá)林頓晶體管),以通過單個(gè)電源控制電動(dòng)機(jī)。通過改變流入晶體管的基極電流量,可以控制電動(dòng)機(jī)的速度,例如,如果晶體管“半路”導(dǎo)通,則只有一半的電源電壓流向電動(dòng)機(jī)。如果晶體管“完全導(dǎo)通”(飽和),則所有電源電壓都流向電動(dòng)機(jī),并且旋轉(zhuǎn)速度更快。然后,對于這種線性控制類型,功率將不斷地傳遞到電動(dòng)機(jī)。在電路中用字母"M"(舊標(biāo)準(zhǔn)用"D")表示。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩,作為用電器械或各種機(jī)械的動(dòng)力源。智能通道翼閘
驅(qū)動(dòng)電機(jī)通常采用直流有刷電機(jī)或直流無刷電機(jī)。直流有刷電機(jī)成本較低,控制技術(shù)比較簡單。智能通道翼閘
直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子或電樞由載流導(dǎo)體組成,載流導(dǎo)體的一端連接到稱為換向器的電隔離銅段。換向器是允許在電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)通過碳刷(因此稱為“有刷”電動(dòng)機(jī))與外部電源進(jìn)行電氣連接。轉(zhuǎn)子建立的磁場試圖使其自身與靜止的定子磁場對準(zhǔn),從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子沿其軸線旋轉(zhuǎn),但是由于換向延遲而無法使其自身完成對準(zhǔn)。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于轉(zhuǎn)子磁場的強(qiáng)度,施加在電動(dòng)機(jī)上的電壓越大,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)得越快。通過改變施加的直流電壓,也可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。智能通道翼閘