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交流伺服電機(jī)與直流伺服電機(jī)怎么區(qū)別他們的功能和特點(diǎn)?

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交流伺服電機(jī)與直流伺服電機(jī)怎么區(qū)別他們的功能和特點(diǎn)?

發(fā)布日期:2024-07-11 作者: 點(diǎn)擊:

1、直流伺服電機(jī)

輸入或輸出為直流電能的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。它的模擬調(diào)速系統(tǒng)一般是由2個(gè)閉環(huán)構(gòu)成的,既速度閉環(huán)和電流閉環(huán),為使二者能夠相互協(xié)調(diào)、發(fā)揮作用,在系統(tǒng)中設(shè)置了2個(gè)調(diào)節(jié)器,分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流。2個(gè)反饋閉環(huán)在結(jié)構(gòu)上采用一環(huán)套一環(huán)的嵌套結(jié)構(gòu),這就是所謂的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng),它具有動態(tài)響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),因而得到廣泛地應(yīng)用。通常是由模擬運(yùn)放構(gòu)成PI或pid電路;信號調(diào)理主要是對反饋信號進(jìn)行濾波、放大。考慮到直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,模擬調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)傳遞函數(shù)關(guān)系在模擬調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試過程中,因電機(jī)的參數(shù)或負(fù)載的機(jī)械特性與理論值有較大差異,往往需要頻繁更換R,C等元件來改變電路參數(shù),以獲得預(yù)期的動態(tài)性能指標(biāo),這樣做起來非常麻煩,如果采用可編程模擬器件構(gòu)成調(diào)節(jié)器電路,系統(tǒng)參數(shù)如增益、帶寬甚至電路結(jié)構(gòu)都可以通過軟件進(jìn)行修改,調(diào)試起來就非常方便了。

  

直流伺服電機(jī)分為有刷和無刷電機(jī),有刷電機(jī)成本低,結(jié)構(gòu)簡單,啟動轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速范圍寬,控制容易,需要維護(hù),但維護(hù)方便(換碳刷),會產(chǎn)生電磁干擾,對環(huán)境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。無刷電機(jī)體積小,重量輕,出力大,響應(yīng)快,速度高,慣量小,轉(zhuǎn)動平滑,力矩穩(wěn)定。容易實(shí)現(xiàn)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(jī)免維護(hù)不存在碳刷損耗的情況,效率很高,運(yùn)行溫度低噪音小,電磁輻射很小,長壽命,可用于各種環(huán)境。

  

直流伺服電機(jī)可應(yīng)用在火花機(jī),機(jī)器手,精確的機(jī)器等,同時(shí)可加配減速箱,令機(jī)器設(shè)備帶來可靠的準(zhǔn)確性及高扭力。

  

2、交流伺服電機(jī)

輸入或輸出為交流電能的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。交流電動機(jī)分定子繞組和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體.轉(zhuǎn)子導(dǎo)體形狀像鼠籠導(dǎo)體與導(dǎo)體之間用硅鋼片,有的交流電動機(jī)轉(zhuǎn)子也有繞組。交流伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子是高阻抗的金屬合金制成的,定子上的線圈有兩組,分勵(lì)磁線圈和力矩線圈,勵(lì)磁線圈以固定的頻率給轉(zhuǎn)子勵(lì)磁,力矩線圈負(fù)責(zé)提供轉(zhuǎn)動的力矩,這兩組線圈都在驅(qū)動器的帶動下工作。自帶的叫:旋轉(zhuǎn)編碼器,精度是:分度數(shù)(轉(zhuǎn)動一周發(fā)出的脈沖數(shù))。

  

交流伺服電機(jī)也是無刷電機(jī),分為同步和異步電機(jī),目前運(yùn)動控制中一般都用同步電機(jī),它的功率范圍大,可以做到很大的功率。大慣量,最高轉(zhuǎn)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(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。

  

同步電機(jī)的主要運(yùn)行方式有三種,即作為發(fā)電機(jī)、電動機(jī)和補(bǔ)償機(jī)運(yùn)行。 作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行是同步電機(jī)最主要的運(yùn)行方式,作為電動機(jī)運(yùn)行是同步電機(jī)的另一種重要的運(yùn)行方式。同步電動機(jī)的功率因數(shù)可以調(diào)節(jié),在不要求調(diào)速的場合,應(yīng)用大型同步電動機(jī)可以提高運(yùn)行效率。近年來,小型同步電動機(jī)在變頻調(diào)速系統(tǒng)中開始得到較多地應(yīng)用。 同步電機(jī)還可以接于電網(wǎng)作為同步補(bǔ)償機(jī)。這時(shí)電機(jī)不帶任何機(jī)械負(fù)載,靠調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子中的勵(lì)磁電流向電網(wǎng)發(fā)出所需的感性或者容性無功功率,以達(dá)到改善電網(wǎng)功率因數(shù)或者調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓的目的。

  

異步電機(jī)負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速與所接電網(wǎng)的頻率之比不是恒定關(guān)系。異步電機(jī)包括感應(yīng)電機(jī)、雙饋異步電機(jī)和交流換向器電機(jī)。感應(yīng)電機(jī)應(yīng)用最廣,在不致引起誤解或混淆的情況下,一般可稱感應(yīng)電機(jī)為異步電機(jī)。普通異步電機(jī)的定子繞組接交流電網(wǎng),轉(zhuǎn)子繞組不需與其他電源連接。因此,它具有結(jié)構(gòu)簡單,制造、使用和維護(hù)方便,運(yùn)行可靠以及質(zhì)量較小,成本較低等優(yōu)點(diǎn)。異步電機(jī)有較高的運(yùn)行效率和較好的工作特性,從空載到滿載范圍內(nèi)接近恒速運(yùn)行,能滿足大多數(shù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械的傳動要求。異步電機(jī)還便于派生成各種防護(hù)型式,以適應(yīng)不同環(huán)境條件的需要。異步電機(jī)運(yùn)行時(shí),必須從電網(wǎng)吸取無功勵(lì)磁功率,使電網(wǎng)的功率因數(shù)變壞。因此,對驅(qū)動球磨機(jī)、壓縮機(jī)等大功率、低轉(zhuǎn)速的機(jī)械設(shè)備,常采用同步電機(jī)。由于異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速與其旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速有一定的轉(zhuǎn)差關(guān)系,其調(diào)速性能較差(交流換向器電動機(jī)除外)。對要求較寬廣和平滑調(diào)速范圍的交通運(yùn)輸機(jī)械、軋機(jī)、大型機(jī)床、印染及造紙機(jī)械等,采用直流電機(jī)較經(jīng)濟(jì)、方便。但隨著大功率電子器件及交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展,目前適用于寬調(diào)速的異步電機(jī)的調(diào)速性能及經(jīng)濟(jì)性已可與直流電機(jī)的相媲美。

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