伺服系统学时PPT教案.pptx

伺服系统是一种关键的自动化控制设备，广泛应用于各种机械设备中，以实现精确的位置、速度和力矩控制。在本文中，我们将深入探讨伺服系统的几个核心知识点，包括系统的基本要求、常见电气伺服驱动装置的特点以及步进电机的工作原理和类型。 伺服系统的基本要求包括精度、响应速度和调速范围。精度是指输出量对输入指令信号的复现精确程度，通常通过稳态误差来衡量。影响精度的因素包括传感器的灵敏度和精度、伺服放大器的零点漂移和死区误差、机械装置的反向间隙和传动误差，以及各元件的非线性因素。响应速度是指系统对输入信号变化的快速反应能力，而调速范围则定义为伺服系统最高和最低速度的比率。此外，伺服系统还需要具备良好的应变能力和过载能力，这意味着系统在频繁启动、制动、加速和减速的条件下仍能保持稳定输出，并在低速时能提供额定的力或力矩。 接下来，我们讨论常见的三种电气伺服驱动装置。步进电机因其转角与数字脉冲成比例，常用于构建低成本的开环系统，其控制简单，响应速度快，但可能需要定期维护换向器件。直流伺服电机结合了高响应和高功率密度，通常需要磁极位置检测器，以实现高精度的数字控制，但换向器件无接触，维护方便。交流伺服电机则继承了直流伺服电机的优点，同时进一步提高了性能和可靠性。 步进电机是电气伺服驱动的一种，它的工作原理基于电脉冲信号转化为角位移。以反应式步进电机为例，当定子绕组接收到脉冲信号，会产生磁场，促使转子转动一定的步距角。通过改变通电相序，电机可以连续转动或反向转动。反应式步进电机结构简单，步距角小，性价比高，但可能存在低频运行时的步进效应。步进电机还可按照转子结构分为反应式、永磁式和混合式，以及根据励磁相数和运转方式的不同进行分类。 总结来说，伺服系统是现代工业中的关键技术，它的性能直接影响到自动化设备的精度和稳定性。理解伺服系统的基本要求、电气伺服驱动装置的特性以及步进电机的工作原理和种类，对于设计和维护高效可靠的自动化系统至关重要。