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数控机床伺服系统是以机床移动部件的机械位 移为直接控制目标的自动控制系统,也称位置 随动系统,它接收来自插补器的步进脉冲,经 过变换放大后转化为机床工作台的位移。高性 能的数控机床伺服系统还由检测元件反馈实际 的输出位置状态,并由位置调节器构成位置闭 环控制。
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2019/12/8
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特种电机及其控制
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第
3
章 伺服电动机及其控制
Servo Motors
特种电机及其控制
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3.1 伺服电动机的结构与分类
“伺服”一词源于希腊语,希望它是一个得心应手的驯服工具,
完全按照指令要求来实现任何动作。
伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中作为执行元件,
集中于传统高端应用。
功能:
将输入的电压控制信号转换为转轴上输出的角位
移或角速度,以驱动控制对象。
伺服电机强调精确的速度控制、位置控制、转矩控制,
即强调伺服特性。有控制电压时转子立即旋转,无控制
电压时转子立即停转。
1.
伺服电动机概念与作用
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案例1:
数控机床伺服系统是以机床移动部件的机械位
移为直接控制目标的自动控制系统,也称位置
随动系统,它接收来自插补器的步进脉冲,经
过变换放大后转化为机床工作台的位移。高性
能的数控机床伺服系统还由检测元件反馈实际
的输出位置状态,并由位置调节器构成位置闭
环控制。
伺服电动机外形图
调速范围宽。
机械特性和调节特性为线性。
无“自转”现象。
快速响应。
在自动控制系统中,对伺服电动机的性能要求:
交流伺服电动机
直流伺服电动机
分类:
输出功率较大
输出功率较小
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2.
伺服电动机的分类
普通直流伺服电动机
直流伺服电动机 低惯量直流伺服电动机
直流力矩电动机
两相感应伺服电动机
交流伺服电动机 三相感应伺服电动机
无刷永磁伺服电动机
直线伺服电动机
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特种电机及其控制
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直流伺服电机
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功率较大,几百瓦,也可达数千瓦。
交流伺服电机
---
两相伺服电动机,功率较小,数十瓦。
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伺服电机
:有刷 & 无刷
有刷直流伺服电机:有碳刷装置,成本低,结构简
单;但是需要维护,产生电磁干扰。
火星探路者上应用了
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个直流伺服电机,包括
6
个轮子上的
驱动马达。
特种电机及其控制
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伺服电机
:有刷 & 无刷
无刷直流伺服电机:顾名思义没有碳刷装置,使用
电子换向,实现了电机免维护,电磁干扰小,寿命
更长。
神舟五号、六号上面用的都是无刷直流伺服电机。
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伺服电机
:异步 & 同步
异步型交流伺服电机:交流感应电动机,有三相、
单相之分,也有鼠笼式、绕线式之分,通常多用鼠
笼式感应电动机。
同步型交流伺服电机:转子有永磁和非永磁之分。
目前最具广泛应用和发展前景的是永磁同步交流伺
服电机。一般是定子上三相绕组,转子上永磁体,
电机一般带反馈元件,形成闭环控制。
宽广的调速范围
机械特性和调节特性均为线性
无“自转”现象(
控制电压为零时能立即自行停转
)
快速响应。
此外,还要求伺服电动机的控制功率小、
重量轻、体积小等。
10
3.
控制系统对伺服电动机的基本要求
9
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一路小心年轻人
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