伺服電機及選型Word版

1、傳播優(yōu)秀word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！伺服電機伺服電機(servomotor)是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉的發(fā)動機。伺服電機可以控制速度，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。伺服電機轉子轉速受輸入信號控制，并能快速反應，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，可把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。“伺服”一詞源于希臘語“奴隸”的意思，“伺服電機”可以理解為絕對服從控制信號指揮的電機：在控制信號發(fā)出之前，轉子靜止不動，當控制信號發(fā)出時，轉子立即轉動；當控制信號消失時，轉子能即時停轉。因此伺服電機指的是隨時跟隨命令進行動作的一種電機，是以其

2、工作性質命名的。傳播優(yōu)秀word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！伺服主要靠脈沖來定位，伺服電機接收到一個脈沖就會旋轉一個脈沖對應的角度，從而實現(xiàn)位移。伺服本身帶有編碼器，具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉一個角度，就會發(fā)出對應數(shù)量的脈沖。等于是把電機旋轉的詳細信息反饋回去，形成閉環(huán)。這樣的話，系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給電機，同時又收了多少脈沖回來，這樣就能很精準的控制電機的轉動，實現(xiàn)非常精準的定位。傳播優(yōu)秀word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！一、伺服電機分類1、直流伺服結構簡單控制容易。但從實際運行考慮，直流伺服電動機引入了機械換向裝置，成本高，故障多，維護困難，經(jīng)常因碳刷

3、產(chǎn)生的火花影響生產(chǎn)，會產(chǎn)生電磁干擾。而且碳刷需要維護更換。機械換向器的換向能力，也限制了電動機的容量和速度。2、 交流伺服分為永磁同步伺服電機和異步伺服電機。目前運動控制基本都用同步電機。永磁同步伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動器控制的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(jù)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(shù)）。特點如下：1、控制速度非?？?，從啟動到額定轉速只需幾毫秒；而相同情況下異步電機卻需要幾秒鐘。2、啟動扭矩大，可以帶動大慣量的物體進行運動。 l 3、功率密度大，相同功率范圍下相

4、比異步電機可以把體積做得更小、重量做得更輕。 l 4、運行效率高。 l 5、可支持低速長時間運行。 l 6、斷電無自轉現(xiàn)象，可快速控制停止動作。7、控制和響應性能比異步伺服電機高很多。傳播優(yōu)秀word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！2、 伺服電機計算2.1、電機轉矩電機轉矩，簡單的說，就是轉動的力量的大小。也就是電機可以發(fā)出多大的力，轉矩是一種力矩，力矩在物理中的定義是：力矩= 力 力臂這里的力臂就可以看成電機所帶動的物體的轉動半徑。如果電機轉矩太小，就帶不動所要帶的物體，也就是感覺電機的“勁”不夠大。假設我們是采用滾珠絲桿使工件做平行移動： 假設：負載速度： 檢測物體質量： 移動塊質量

5、： 滾珠絲桿直徑： 滾珠絲桿節(jié)距：摩擦系數(shù)：機械效率：減速比：r=1傳播優(yōu)秀word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！力矩=力力臂把負載轉矩轉化到電機軸上的公式為： 2.2、負載的轉動慣量轉動慣量反映出物體轉動狀態(tài)下的慣性：轉動慣量大的物體的角速度更難于被改變。轉動慣量大的物體比慣量小的物體更難于被加速。系統(tǒng)的轉動慣量決定著電機的加減速時間。轉動慣量對伺服系統(tǒng)的精度，穩(wěn)定性，動態(tài)響應都有影響。慣量大，系統(tǒng)的機械常數(shù)大，響應慢，加減速時會產(chǎn)生震蕩，影響了伺服精度和響應速度，慣量的適當增大只有在改善低速爬行時有利，因此，機械設計時在不影響系統(tǒng)剛度的條件下，應盡量減小慣量。衡量機械系統(tǒng)的動態(tài)特性時，慣量越小，系統(tǒng)的動態(tài)特性反應越好；慣量越大，電機的負載也就越大，越難控制，但機械系統(tǒng)的慣量需和電機慣量相匹配才行。負載慣量計算公式：式中：j1-轉動慣量傳播優(yōu)秀word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！m-負載質量（檢測物體+載物臺）-滾珠絲桿節(jié)距代入數(shù)據(jù)：假設：滾珠絲桿轉動慣量：聯(lián)軸節(jié)的轉動慣量：則總的負載慣量：選擇電機時要考慮慣量匹配： 即負載慣量不大于轉子轉動慣量的5倍。2.3、負載功率負載運行功率：式中：-負載運行功率-額定轉速，取3000 rpm-負載轉矩傳播優(yōu)秀word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！代入數(shù)據(jù)：負載加速功率：式中：-加速時的負載