何時(shí)選用直流伺服系統(tǒng),它和交流伺服有何區(qū)別?直流伺服電機(jī)分為有刷和無(wú)刷電機(jī)。有刷電機(jī)成本低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速范圍寬,控制容易,需要維護(hù),但維護(hù)方便(換碳刷),產(chǎn)生電磁干擾,對(duì)環(huán)境有要求。因此它可以用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合。無(wú)刷電機(jī)體積小,重量輕,出力大,響應(yīng)快,速度高,慣量小,轉(zhuǎn)動(dòng)平滑,力矩穩(wěn)定??刂茝?fù)雜,容易實(shí)現(xiàn)智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。電機(jī)免維護(hù),效率很高,運(yùn)行溫度低,電磁輻射很小,長(zhǎng)壽命,可用于各種環(huán)境。交流伺服電機(jī)也是無(wú)刷電機(jī),分為同步和異步電機(jī),目前運(yùn)動(dòng)控制中一般都用同步電機(jī),它的功率范圍大,可以做到很大的功率。大慣量,比較高轉(zhuǎn)動(dòng)速度低,且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。伺服電動(dòng)機(jī)是數(shù)控系統(tǒng)的重要功能部件,其發(fā)展勢(shì)必得到進(jìn)一步的促進(jìn)。電機(jī)map圖
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(guò)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(duì)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(lái)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(guò)采用高相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)來(lái)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(duì)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(duì)于傳統(tǒng)的直線傳遞結(jié)構(gòu),免維護(hù),但成本較高。 全高式閘機(jī)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)。
在現(xiàn)代機(jī)電行業(yè)中經(jīng)常會(huì)碰到一些復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),對(duì)電機(jī)的動(dòng)力荷載影響很大,伺服驅(qū)動(dòng)裝置是許多機(jī)電系統(tǒng)的**部件,正因如此伺服電機(jī)就顯得尤為重要了,選擇一臺(tái)好的電機(jī)就是重中之重了。首先要選出滿足給定負(fù)載要求的電動(dòng)機(jī),然后再?gòu)闹邪磧r(jià)格、重量、體積等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)選擇**適合的電機(jī)。伺服電機(jī)的選型計(jì)算方法:一、轉(zhuǎn)速和編碼器分辨率的確認(rèn)。二、電機(jī)軸上負(fù)載力矩的折算和加減速力矩的計(jì)算。三、計(jì)算負(fù)載慣量,慣量的匹配,安川伺服電機(jī)為例,部分產(chǎn)品慣量匹配可達(dá)50倍,但實(shí)際越小越好,這樣對(duì)精度和響應(yīng)速度好。四、再生電阻的計(jì)算和選擇,對(duì)于伺服,一般2kw以上,要外配置。五、電纜選擇,編碼器電纜雙絞屏蔽的,對(duì)于安川伺服等日系產(chǎn)品絕對(duì)值編碼器是6芯,增量式是4芯。
交流伺服電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的性能區(qū)別:1、控制精度不同兩相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為1.8°,五相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為0.72°、0.36°,也有一些高性能的步進(jìn)電機(jī)步距角更小。交流伺服電機(jī)的控制精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證,KINCO伺服電機(jī)國(guó)內(nèi)標(biāo)配編碼器為8000inc/rev。2、低頻特性不同步進(jìn)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)載情況以及驅(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。交流伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn),即使在低速時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象。3、矩頻特性不同步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降,且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)扭矩急劇下降,所以其*高工作轉(zhuǎn)速一般在300~600RPM。伺服電機(jī)則不同,往往在額定轉(zhuǎn)速內(nèi)(一般為2000RPM或3000RPM)均能輸出額定扭矩。4、過(guò)載能力不同步進(jìn)電機(jī)一般不具有過(guò)載能力,而伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過(guò)載能力,可用于克服慣性負(fù)載在啟動(dòng)瞬間的慣性力矩。三輥閘是一開始出現(xiàn)的閘機(jī)類型,也是至今發(fā)展比較成熟完善的,但有逐漸被后續(xù)的擺閘和翼閘取代的趨勢(shì)。
對(duì)運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)態(tài)性能有比較高的要求時(shí)需要實(shí)時(shí)對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)整。那么如果控制器本身的運(yùn)算速度很慢(比如plc,或低端運(yùn)動(dòng)控制器),就用位置方式控制。如果控制器運(yùn)算速度比較快,可以用速度方式,把位置環(huán)從驅(qū)動(dòng)器移到控制器上,減少驅(qū)動(dòng)器的工作量,提高效率(比如大部分中運(yùn)動(dòng)控制器);如果有更好的上位控制器,還可以用轉(zhuǎn)矩方式控制,把速度環(huán)也從驅(qū)動(dòng)器上移開,這一般只是控制器才能這么干,而且,這時(shí)完全不需要使用伺服電機(jī)。能夠非常有效的實(shí)現(xiàn)單次單人通行,即一次只能通過(guò)一人,安全性和可靠性都比較高。伺服電機(jī)深圳電機(jī)價(jià)格
三輥閘的通道寬度比較大可達(dá)到550mm,所以三輥閘只適合過(guò)人,并不適合非機(jī)動(dòng)車通行。電機(jī)map圖
伺服電機(jī)控制方式
速度控制和轉(zhuǎn)矩控制都是用模擬量來(lái)控制的。位置控制是通過(guò)發(fā)脈沖來(lái)控制的。具體采用什么控制方式要根據(jù)客戶的要求,滿足何種運(yùn)動(dòng)功能來(lái)選擇。如果您對(duì)電機(jī)的速度、位置都沒(méi)有要求,只要輸出一個(gè)恒轉(zhuǎn)矩,當(dāng)然是用轉(zhuǎn)矩模式。如果對(duì)位置和速度有一定的精度要求,而對(duì)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩不是很關(guān)心,用轉(zhuǎn)矩模式不太方便,用速度或位置模式比較好。如果上位控制器有比較好的閉環(huán)控制功能,用速度控制效果會(huì)好一點(diǎn)。如果本身要求不是很高,或者,基本沒(méi)有實(shí)時(shí)性的要求,用位置控制方式對(duì)上位控制器沒(méi)有很高的要求。就伺服驅(qū)動(dòng)器的響應(yīng)速度來(lái)看,轉(zhuǎn)矩模式運(yùn)算量小,驅(qū)動(dòng)器對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)快;位置模式運(yùn)算量比較大,驅(qū)動(dòng)器對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)慢。 電機(jī)map圖
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