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敘述:什么是伺服電機及其分類?

     伺服電機是在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機,是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機是可以連續旋轉的電-機械轉換器。作為氣動閥控制器的伺服電機,屬于功率很小的微特電機,以永磁式直流伺服電機和并激式直流伺服電機最為常用。
伺服電機的作用:伺服電機可使控制速度,位置精度非常準確。
伺服電機的分類:直流伺服電機和交流伺服電機。
     直流伺服電機的輸出轉速與輸入電壓成正比,并能實現正反向速度控制。具有起動轉矩大,調速范圍寬,機械特性和調節特性的線性度好,控制方便等優點,但換向電刷的磨損和易產生火花會影響其使用壽命。近年來出現的無刷直流伺服電機避免了電刷摩擦和換向干擾,因此靈敏度高,死區小,噪聲低,壽命長,對周圍電子設備干擾小。
      直流伺服電機的輸出轉速/輸入的電壓的傳遞函數可近似視為一階遲后環節,其機電時間常數一般大約在十幾毫秒到幾十毫秒之間。而某些低慣量直流伺服電機(如空心杯轉子型、印刷繞組型、無槽型)的時間常數僅為幾毫秒到二十毫秒。
     小功率規格的直流伺服電機的額定轉速在3000r/min以上,甚至大于10000r/min。因此作為氣動閥的控制器需配用高速比的減速器。而直流力矩伺服電機(即低速直流伺服電機)可在幾十轉/分的低速下,甚至在長期堵轉的條件下工作,故可直接驅動被控件而不需減速
  直流伺服電機分為有刷和無刷電機。
有刷電機成本低,結構簡單,啟動轉矩大,調速范圍寬,控制容易,需要維護,但維護方便(換碳刷),產生電磁干擾,對環境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業和民用場合。
無刷電機體積小,重量輕,出力大,響應快,速度高,慣量小,轉動平滑,力矩穩定??刂茝碗s,容易實現智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。電機免維護,效率很高,運行溫度低,電磁輻射很小,長壽命,可用于各種環境。
交流伺服電機也是無刷電機,分為同步和異步電機,目前運動控制中一般都用同步電機,它的功率范圍大,可以做到很大的功率。大慣量,最高轉動速度低,且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩運行的應用。
  交流伺服電機的工作原理
伺服電機內部的轉子是永磁鐵,繼電器控制的U/V/W三相電形成電磁場,轉子在此磁場的作用下轉動,同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器,驅動器根據反饋值與目標值進行比較,調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數)。
交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上有什么區別?
  交流伺服要好一些,因為是正弦波控制,轉矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單,便宜。
  永磁交流伺服電動機
20世紀80年代以來,隨著集成電路、電力電子技術和交流可變速驅動技術的發展,永磁交流伺服驅動技術有了突出的發展,各國著名電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動機和伺服驅動器系列產品并不斷完善和更新。交流伺服系統已成為當代高性能伺服系統的主要發展方向,使原來的直流伺服面臨被淘汰的危機。90年代以后,世界各國已經商品化了的交流伺服系統是采用全數字控制的正弦波電動機伺服驅動。交流伺服驅動裝置在傳動領域的發展日新月異。永磁交流伺服電動機同直流伺服電動機比較,主要優點有:
1)無電刷和換向器,因此工作可靠,對維護和保養要求低。
2)定子繞組散熱比較方便。
3)慣量小,易于提高系統的快速性。
4)適應于高速大力矩工作狀態。
5)同功率下有較小的體積和重量。

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