伺服电机原理.ppt

3 伺服的构成要素
伺服电机
编码器
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東京ﾒｶﾄﾛｾﾝﾀ
伺服电机的工作原理
弗莱明的左手法则
如果把左手大指,食指和中指互相构成直角的排列在导体上,使食指指向磁场方向,中指在电流方向,那么大指便指向导体受力的方向
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東京ﾒｶﾄﾛｾﾝﾀ
伺服电机的转动原理
如下图所示,磁石与一环型导线(简称线圈).线圈的左边向上,右边向下,受磁场力影响,整个线圈以线圈中心线为轴转动即发生了转矩.
转矩的大小T为 T=2RBIL
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伺服电机的转动速度
弗莱明的右手法则
置于磁场中的通电导体和磁场成直角方向运动。并产生与磁场的方向、运动的方向成直角电压。右手食指指向磁场方向,大拇指指向导体运动方向,中指就指向电压。
电压大小为E
E=vLB v:运动速度(m/s) L:导体的有效长度(m) B:磁束密度(T)
LとBはモータの設計で決まる定数であるのでこれをKEとし、速度vを角速度ωで表わせば
E=KEω
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电机发生转矩而流入电流,由于发生转矩,电机开始运转。
线圈流入电流,有必要印加电压.
伺服电机的转动速度(待续)
根据右手法则产生感应电压。
与左手法则相比较,电压E向阻碍电流的方向运动.
印加电压和感应电压互相均衡,电机持续回转
伺服电机的等价回路
速度增量特性
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DC伺服电机的构造 AC伺服电机的构造
見城尚志永守重信著
ﾒｶﾄﾛﾆｸｽのための
DCｻｰﾎﾞﾓｰﾀより
伺服马达的构造
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AC伺服电机的转动原理
*AC伺服电机中,定子缠绕了U、V、W三相线圈。
*检出转子回转角(磁极)θ,UVW线圈是互相相差120
度位相的正弦波电流。(参照下图)
*与回转角度位置无关,以电流最大值I为比例发生转矩。
各相的电流
各相的磁束密度
发生转矩
T=KTI0
KT:トルク定数
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東京ﾒｶﾄﾛｾﾝﾀ
DC伺服电机与AC伺服电机
DCｻｰﾎﾞﾓｰﾀとACｻｰﾎﾞﾓｰﾀの比較
转子
AC伺服电机
定子
整流
特点
不足
DC伺服电机
线圈
永磁铁
根据电刷及整流子
的机械整流
伺服驱动简单
电刷要定期检查及更换
永磁铁
UVW的3相线圈
根据检出的磁极
控制3相电流
消除了機械的
摩耗部分
无需维护
伺服驱动复杂
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编码器的作用和种类
*编码器的作用
位置、速度、磁性的检测
*编码器的种类
检测检测对象检测原理回路方式
增量值旋转角(ﾛｰﾀﾘ) 光学数字
绝对值直线(ﾘﾆｱ) 磁性模拟
电磁感应
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. 2 增量编码器的原理
* 标刻出A、B两相相差的90度
*根据此检出回转量和回转方向
脉冲记数
一个脉冲记数两次
一个脉冲记数四次
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