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伺服電機的基本結構及原理

生活 更新时间:2024-12-12 18:28:27

上午好哇,我們又見面了!

最近粉絲們也越來越活躍了,有很多人都利用假期學習起來,有很多問題也在後台留言了,小智謝謝大家的支持呀!

希望你們一如既往,保持學習的熱情,我們今天給大家詳細地介紹一下伺服電機,希望對你們的工作有幫助啊!

伺服電機的基本結構及原理(這麼詳細的伺服電機介紹你還不知道)1

01

伺服電機介紹

伺服電機使用的是三相同步電機,其特點是轉子:

沒有三相異步電機中的鼠籠條;看圖,轉子上有很多貼片,是永磁鐵(钕鐵硼)材料。這樣來看,轉子其實自帶磁場,而不像異步電機是靠感應電流産生的磁場。

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永磁鐵有兩種安裝方式

1是表貼式,也就是圖中樣式,永磁鐵是貼在表面的;

2是內嵌式,需要在轉子上打孔,将永磁材料填充進去;

表貼式:具有結構簡單、制造成本較低、轉動慣量小等優點;

内嵌式:如果轉速夠快,例如1wr/min甚至3wr/min,還是用内嵌式較好;

轉子沖片機械強度高、安裝永磁體後轉子不易變形等。

以常見的感應式電機三相異步電機作比較:

伺服電機的基本結構及原理(這麼詳細的伺服電機介紹你還不知道)3

其轉子是鼠籠式的;在給定子通入交流電,定子中就會産生旋轉磁場,旋轉磁場在旋轉時會切割籠條,從而在籠條内部産生感應電流,感應電流會産生一個與定子磁場相吸的磁場;

這樣轉子就會跟着之前的定子中的磁場進行轉動,而伺服電機的轉子自帶磁場,因此運行起來伺服電機要比感應式三相異步電機效率更高

02

伺服電機的特點

1、緊湊,體積小

2、在很寬的速度範圍内具有高連續扭矩或有效扭矩

3、由于轉子轉動慣量低,動态響應水平高

4、适用于快速而精确的定位和同步任務(例如齒輪同步、凸輪同步)

5、低轉矩脈動

6、短時間内具有高過載能力,這意味着在很寬的速度範圍内具有很高的最大扭矩

7、高效率

8、免維護(與直流電機相比)

9、非常強大,高防護等級

說明

1:T=Jω(T:輸出扭矩;J:轉動慣量;ω:角加速度)

ω=T/J;ω越大,動态響應越高。

2:伺服電機的轉子上的永磁鐵貼片是使用表貼式的,那麼無論貼得再緊密,還是會有間隙,官方人員通過調整角度進行了優化,将因間隙而導緻在電機1FL26運行時産生的脈動降到最低。

3:1FL26伺服電機可以支持大于額定扭矩300%的一個過載能力。

4:伺服電機的效率通常可以達到95%以上。

轉速方面:以3000r為例,從0到3000,隻需6~10ms;也就是說如果讓電機從靜止到向前移動5圈,大概也就需要100ms。

電機沒有風扇,是自然冷卻的,所以免維護;而且不像直流電機需要更換電刷。

5:IP65;6:防塵等級,完全防塵5:防水等級,從各個方向進行防護。

03

伺服電機結構

伺服電機的基本結構及原理(這麼詳細的伺服電機介紹你還不知道)4

在安裝伺服電機的時候,不能敲擊伺服電機,特别是軸和編碼器(非驅動端)部分;在編碼器中有易碎的碼盤,可能一次不經意的敲擊就會損壞碼盤。

軸高

與伺服電機選型密切相關;與慣量有關。

總長

可通過伺服電機的外形來進行判斷電機是低慣量還是高慣量。

一般而言,細長的電機是低慣量電機,寬且短的是高慣量電機。

案例

滑冰;當運動員将雙腿慢慢合攏,前進速度會變快,而将雙腿慢慢向左右兩邊撐開,則會減速直至停止。

04

如何排查伺服電機過熱?

1.過流。由于長時間超過額定電流帶負載運行,而驅動器過流保護值設定值超過額定值但又比當前實際運行值低而驅動器不報警,或者屏蔽了過流保護功能,實際的解決方法可能要查找電機軸承是否正常,電機三相電源接線端子是否接牢,三相電流是否有不平衡,電機旋轉方向是否變化太快等!

2.電機散熱系統故障,由于電機産生熱量不能盡快消散掉而使電機溫升過高,主要解決方法是檢查電機散熱風扇是否正常運行,風扇旋轉方向對與否,有水冷的冷卻水是否有且水散熱正常,冷卻風道是否堵塞,電機機身由于油泥 、油污及其他雜物堆積影響電機散熱等!

3.溫度測量值錯誤或不準,你用标準的溫度檢測儀器測量下,看溫度值與驅動器顯示電機溫度有沒有相差較大 ,如果測量值與顯示值一緻或相差幾度,則證明顯示值正确,電機溫度傳感器測溫正常, 此時肯定電機溫升值報警值過高或屏蔽了電機溫升高報警!如果測量值與顯示值相差較大,則很可能電機溫度傳感器故障,要打開電機排除!

總而言之,驅動器如果報警參數值設置不對或不合理,必須糾正過來,否則時間長了會損壞電機。

伺服電機的基本結構及原理(這麼詳細的伺服電機介紹你還不知道)5

好啦,今天内容就到這裡了,又要和先鋒們說再見了,明天老時間,我們繼續幹貨,或者有想要了解的問題或者知識點可以下方留言哈!

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