交流伺服电动机.ppt

伺服电机----------施卫华孙海波彭海军伺服电机定义1:输出参数(如位置、速度、加速度或力矩等)可被控制的交流或直流电动机。定义2:转子或动子的机械运动受输入电信号控制作快速反应的电动机。伺服电动机概念用作自动控制装置中执行元件的微特电机。又称执行电动机。其功能是将电信号转换成转轴的角位移或角速度。伺服:一词源于希腊语“奴隶”的意思。人们想把“伺服机构”当个得心应手的驯服工具,服从控制信号的要求而动作。在讯号来到之前,转子静止不动;讯号来到之后,转子立即转动;当讯号消失,转子能即时自行停转。由于它的“伺服”性能,因此而得名。伺服电动机可以把输入的电压信号变换成为电机轴上的角位移或角速度输出,在控制系统中常作为执行元件,所以伺服电动机又称执行电动机。改变输入电压的大小和方向就可以改变转轴的转速和转向。TableofContents伺服电机的作用1伺服电机的特点2伺服电机的分类3伺服电机的选择4伺服电机的作用1伺服电动机在自动控制系统中做执行元件,它能把输入电压信号变换为转轴的角位移或角速度输出,并带动一定的负载。比如雷达天线控制系统中驱动天线转动的直流伺服电动机,它接受控制系统根据飞行目标的运动情况连续发出的电信号,不断变换转向与转速,从而实现了雷达天线对目标的自动跟踪。伺服电动机一般用加在电动机上的信号电压控制其转向和转速。而自动控制系统对伺服电动机性能的基本要求可以概括如下;1)可控性好。当控制电压消失(即为零)后,伺服电动机能立即停止运转,而无“自转”现象。2)适应性强,即对控制电压的反应灵敏、快速,起动要快。3)具有线性的机械特性和线性的调节待性。4)调速范围宽。伺服电机的特点2直流伺服电机优点:精确的速度控制,转矩速度特性很硬,原理简单、使用方便,价格优势缺点:电刷换向,速度限制,附加阻力,产生磨损微粒(对于无尘室)交流伺服电机优点:良好的速度控制特性,在整个速度区内可实现平滑控制,几乎无振荡;高效率,90%以上,不发热;高速控制;高精确位置控制(取决于何种编码器);额定运行区域内,实现恒力矩;低噪音;没有电刷的磨损,免维护;不产生磨损颗粒、没有火花,适用于无尘间、易暴环境、惯量低; 缺点:控制较复杂,驱动器参数需要现场调整PID参数整定,需要更多的连线伺服电机的分类3伺服电动机有直流和交流两大类直流伺服电动机具有伺服性能好且输出功率较大(一般可达几百瓦)等优点,交流伺服电动机则具有结构简单,,且输出功率也较小(一般为几十瓦)。一、直流伺服电动机 直流伺服电动机实质上就是他励式直流电动机,其结构与普通小型直流电动机相同,可分为永磁式和电磁式两种。永磁式直流伺服电动机的磁极是用永久磁铁制成,电磁式直流伺服电动机的磁极是磁极铁心套上励磁绕组组成的。 直流伺服电动机的工作原理与普通直流电动机相同。励磁绕组中流过电流所产生的磁通与电枢绕组中通过的电流互相作用时即产生电磁转矩,使伺服电动机旋转,当这两个绕组中有一个断电时,伺服电动机能立即停转。直流伺服电动机是自动控制系统中一种很好的执行元件。由直流电动机的调速方法和正反转方法可知,当改变电枢绕组端电压的大小和极性或改变励磁绕组励磁电流的大小和方向时,电动机的转速和旋转方向也随之改变,所以直流伺服电动机的控制方式也就有两种。,电枢电压作为控制信号,这时电枢绕组称为控制绕组,电枢电压称为控制电压。,励磁绕组接受控制信号,这时励磁绕组称为控制绕组,励磁电压称为控制电压。因电枢控制方式的机械特性和调节特性均为线性,电枢回路电感小,响应迅速,所以直流伺服电动机多采用电枢控制方式。直流伺服电动机控制方式二、交流伺服电动机(一)基本结构非磁性杯形转子交流伺服电动机的结构图1--外定子铁心 2—定子绕组 3--杯形转子 4—内定子铁心 5—转轴 6—轴承