一、伺服電機是什么電機
伺服電機(ji)(ji),又稱伺服電動(dong)機(ji)(ji),是在伺服系統中控制機(ji)(ji)械元件運(yun)轉的(de)發動(dong)機(ji)(ji),屬于補助馬達間接變速裝(zhuang)置,其(qi)工作(zuo)是把收到的(de)電信號轉換成(cheng)電動(dong)機(ji)(ji)軸(zhou)上的(de)角(jiao)速度(du)輸出(chu)或(huo)者角(jiao)位移輸出(chu),廣泛應(ying)用于機(ji)(ji)床(chuang)、印(yin)刷設(she)(she)備(bei)、包裝(zhuang)設(she)(she)備(bei)、紡織設(she)(she)備(bei)、激光加(jia)(jia)工設(she)(she)備(bei)、機(ji)(ji)器人、自動(dong)化生(sheng)產線等對工藝精度(du)、加(jia)(jia)工效率和(he)工作(zuo)可(ke)靠性等要求相對較高的(de)設(she)(she)備(bei)。
二、伺服電機的特點
1、精(jing)度高:實現了位置、速(su)度和力(li)矩的閉環控制,克服了步進電機失步的問題。
2、轉速(su)快:高速(su)性能好(hao),一般額(e)定轉速(su)能達到2000~3000轉。
3、適應性強:抗過(guo)載(zai)能(neng)力強,能(neng)承受三倍于額(e)定轉矩的負載(zai),對有(you)瞬間負載(zai)波動(dong)和要(yao)求快速(su)起動(dong)的場合特別適用。
4、穩(wen)定:低速(su)運(yun)(yun)行平穩(wen),低速(su)運(yun)(yun)行時(shi)不會產生類似(si)于步進(jin)電機的步進(jin)運(yun)(yun)行現象,適用于有高(gao)速(su)響應(ying)要(yao)求的場合。
5、及時性:電機(ji)加減速的(de)動態相應(ying)時間短,一般在幾(ji)十毫秒(miao)之內。
6、舒適性(xing):發熱(re)和噪音較低。
三、伺服電機控制方式的三種基本形式
伺(si)服電機的控制(zhi)方式主(zhu)要有三(san)種,分別是(shi)轉矩控制(zhi)、位(wei)置(zhi)控制(zhi)和速度模(mo)式,下(xia)面為大家簡單(dan)介紹一下(xia):
1、轉矩控制
轉矩(ju)控制方式是通過(guo)外部(bu)模擬量的(de)(de)(de)(de)輸(shu)入或直接的(de)(de)(de)(de)地址的(de)(de)(de)(de)賦值來(lai)(lai)設定電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)軸對(dui)外的(de)(de)(de)(de)輸(shu)出轉矩(ju)的(de)(de)(de)(de)大小。例如(ru),10V對(dui)應(ying)5Nm的(de)(de)(de)(de)話,當外部(bu)模擬量設定為5V時電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)軸輸(shu)出為2.5Nm:如(ru)果電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)軸負(fu)載低于2.5Nm時電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)正轉,外部(bu)負(fu)載等于2.5Nm時電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)不轉,大于2.5Nm時電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)反轉(通常在有重(zhong)力(li)負(fu)載情況下產生)。可(ke)以通過(guo)即時的(de)(de)(de)(de)改(gai)變(bian)模擬量的(de)(de)(de)(de)設定來(lai)(lai)改(gai)變(bian)設定的(de)(de)(de)(de)力(li)矩(ju)大小,也(ye)可(ke)通過(guo)通訊(xun)方式改(gai)變(bian)對(dui)應(ying)的(de)(de)(de)(de)地址的(de)(de)(de)(de)數值來(lai)(lai)實(shi)現。
2、位置控制
位置(zhi)控制模式一般是通(tong)(tong)(tong)過外(wai)部(bu)輸入的(de)(de)(de)(de)脈(mo)沖的(de)(de)(de)(de)頻率來確定轉動速(su)度(du)的(de)(de)(de)(de)大小,通(tong)(tong)(tong)過脈(mo)沖的(de)(de)(de)(de)個數來確定轉動的(de)(de)(de)(de)角度(du),也有些伺服(fu)可以(yi)通(tong)(tong)(tong)過通(tong)(tong)(tong)訊方式直接對速(su)度(du)和位移進(jin)行賦值。由于位置(zhi)模式可以(yi)對速(su)度(du)和位置(zhi)都有很嚴格(ge)的(de)(de)(de)(de)控制,所以(yi)一般應用于定位裝置(zhi)。
3、速度模式
通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進行轉動速度的控制,在有上位控制裝置的外環PID控制時速度模式也可以進行定位,但必須把電機的位置信號或直接負載的位置信號給上位反饋以做運算用。位置模式也支持直接負載外環檢測位置信號,此時的伺服電機軸端的(de)編碼器只檢測電機轉速,位(wei)置(zhi)信號就由直接(jie)的(de)最(zui)終(zhong)負載端的(de)檢測裝(zhuang)置(zhi)來提供了(le),這樣的(de)優點在于可以減少中(zhong)(zhong)間傳(chuan)動過程中(zhong)(zhong)的(de)誤差,增加了(le)整個系(xi)統(tong)的(de)定位(wei)精(jing)度。