伺服电机.doc

伺服电机长期以来, 在要求调速性能较高的场合, 一直占据主导地位的是应用直流电动机的调速系统。但直流电动机都存在一些固有的缺点, 如电刷和换向器易磨损, 需经常维护。换向器换向时会产生火花, 使电动机的最高速度受到限制, 也使应用环境受到限制, 而且直流电动机结构复杂, 制造困难, 所用钢铁材料消耗大, 制造成本高。而交流电动机, 特别是鼠笼式感应电动机没有上述缺点, 且转子惯量较直流电机小, 使得动态响应更好。在同样体积下, 交流电动机输出功率可比直流电动机提高 10 ﹪~ 70 ﹪,此外,交流电动机的容量可比直流电动机造得大, 达到更高的电压和转速。现代数控机床都倾向采用交流伺服驱动,交流伺服驱动已有取代直流伺服驱动之势。注释: 直流电动机的调速系统:直流电动机广泛应用于各种场合, 为使机械设备以合理速度进行工作则需要对直流电机进行调速。该实验中搭建了基于 C8051F020 单片机的转速单闭环调速系统, 利用 PWM 信号改变电动机电枢电压,并由软件完成转速单闭环 PI 控制,旨在实现直流电动机的平滑调速,并对 PI 控制原理及其参数的确定进行更深的理解。实验结果显示, 控制 8位 PWM 信号输出可平滑改变电动机电枢电压, 实现电动机升速、降速及反转等功能。实验中使用霍尔元件进行电动机转速的检测、反馈。期望转速则可通过功能按键给定。当选择比例参数为 、积分参数为 时, 电机转速可以在 3 秒左右达到稳定。由实验结果知,该单闭环调速系统可对直流电机进行调速, 达到预期效果。关键字:直流电机, C8051F020 , PWM ,调速,数字式鼠笼式感应电动机: 电动机的定子上为三相散嵌式分布绕组, 转子为笼式的导条( 因该导条形状与鼠笼相似, 所以又称鼠笼式异步电动机)。电动机在定子绕组加三相交流电后, 会形成旋转磁场, 其转子上的闭合的导条会因为切割定子磁场的磁力线而感应出电势和电流, 而带电( 电流) 的导体在磁场中就会产生运动, 这样电动机转子就旋转起来了。这就是鼠笼式三相异步电动机的工作原理。这种电动机的优点是结构简单, 转子上无绕组, 维修成本低, 而使用寿命长。使用的场合很多了, 几乎使用在日常生活、工厂设备、港口码头、油田煤矿等各个领域。关键字: 转子优点目录 1. 交流伺服电机的工作原理………………………………… 3 交流伺服电机的工作原理 交流伺服电机的发展过程 交流伺服电机的前景 2. 数控机床伺服系统工作原理……………………………….8 数控机床的伺服种类 闭环、开环、半闭环系统的工作原理 3. 交流伺服电机在数控机床中的应用……………………..11 交流伺服电机在数控机床中的应用 交流伺服系统发展简介 交流伺服电机优势 交流伺服电机在机械中得重要性总结交流伺服电机工作原理伺服电机内部的转子是永磁铁, 驱动器控制的 U/V/W 三相电形成电磁场, 转子在此磁场的作用下转动, 同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器, 驱动器根据反馈值与目标值进行比较, 调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺