什么是伺服电机(12)


交流伺服电动机在没有控制电压时,定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场,转子静止不动 。当有控制电压时,定子内便产生一个旋转磁场,转子沿旋转磁场的方向旋转,在负载恒定的情况下,电动机的转速随控制电压的大小而变化,当控制电压的相位相反时,伺服电动机将反转 。
永磁交流伺服电动机
20世纪80年代以来,随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展,永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展,各国著名电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新 。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向,使原来的直流伺服面临被淘汰的危机 。90年代以后,世界各国已经商品化了的交流伺服系统是采用全数字控制的正弦波电动机伺服驱动 。交流伺服驱动装置在传动领域的发展日新月异 。
永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较,主要优点有:
⑴无电刷和换向器,因此工作可靠,对维护和保养要求低 。
⑵定子绕组散热比较方便 。
⑶惯量小,易于提高系统的快速性 。
⑷适应于高速大力矩工作状态 。
⑸同功率下有较小的体积和重量 。
伺服电动机与单相异步电动机比较
交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似,但前者的转子电阻比后者大得多,所以伺服电动机与单机异步电动机相比,有三个显著特点:
1、起动转矩大
由于转子电阻大,与普通异步电动机的转矩特性曲线相比,有明显的区别 。它可使临界转差率S0>1,这样不仅使转矩特性(机械特性)更接近于线性,而且具有较大的起动转矩 。因此,当定子一有控制电压,转子立即转动,即具有起动快、灵敏度高的特点 。
2、运行范围较广
3、无自转现象
正常运转的伺服电动机,只要失去控制电压,电机立即停止运转 。当伺服电动机失去控制电压后,它处于单相运行状态,由于转子电阻大,定子中两个相反方向旋转的旋转磁场与转子作用所产生的两个转矩特性(T1-S1、T2-S2曲线)以及合成转矩特性(T-S曲线)
交流伺服电动机的输出功率一般是0.1-100W 。当电源频率为50Hz,电压有36V、110V、220、380V;当电源频率为400Hz,电压有20V、26V、36V、115V等多种 。
交流伺服电动机运行平稳、噪音小 。但控制特性是非线性,并且由于转子电阻大,损耗大,效率低,因此与同容量直流伺服电动机相比,体积大、重量重,所以只适用于0.5-100W的小功率控制系统 。
1、初始化参数
在接线之前,先初始化参数 。
在控制卡上:选好控制方式;将PID参数清零;让控制卡上电时默认使能信号关闭;将此状态保存,确保控制卡再次上电时即为此状态 。
在伺服电机上:设置控制方式;设置使能由外部控制;编码器信号输出的齿轮比;设置控制信号与电机转速的比例关系 。一般来说,建议使伺服工作中的最大设计转速对应9V的控制电压 。比如,山洋是设置1V电压对应的转速,出厂值为500,如果你只准备让电机在1000转以下工作,那么,将这个参数设置为111 。
2、接线
将控制卡断电,连接控制卡与伺服之间的信号线 。以下的线是必须要接的:控制卡的模拟量输出线、使能信号线、伺服输出的编码器信号线 。复查接线没有错误后,电机和控制卡(以及PC)上电 。此时电机应该不动,而且可以用外力轻松转动,如果不是这样,检查使能信号的设置与接线 。用外力转动电机,检查控制卡是否可以正确检测到电机位置的变化,否则检查编码器信号的接线和设置