伺服电机.doc

伺服电机介绍: 什么是伺服电机?有几种类型?工作特点是什么? 答: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。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降, 请问交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上有什么区别? 答:交流伺服要好一些,因为是正弦波控制,转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单,便宜。永磁交流伺服电动机 20 世纪 80 年代以来,随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展,永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展,各国著名电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向,使原来的直流伺服面临被淘汰的危机。 90年代以后,世界各国已经商品化了的交流伺服系统是采用全数字控制的正弦波电动机伺服驱动。交流伺服驱动装置在传动领域的发展日新月异。永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较,主要优点有: ⑴无电刷和换向器,因此工作可靠,对维护和保养要求低。⑵定子绕组散热比较方便。⑶惯量小,易于提高系统的快速性。⑷适应于高速大力矩工作状态。⑸同功率下有较小的体积和重量。二、电路: 伺服电机是一个典型闭环反馈系统,减速齿轮组由电机驱动,其终端(输出端)带动一个线性的比例电位器作位置检测,该电位器把转角坐标转换为一比例电压反馈给控制线路板,控制线路板将其与输入的控制脉冲信号比较,产生纠正脉冲,并驱动电机正向或反向地转动,使齿轮组的输出位置与期望值相符,令纠正脉冲趋于为 0,从而达到使伺服电机精确定位的目的。标准的伺服电机有三条控制线,分别为:电源、地线及控制。电源线与地线用于提供内部的电机及控制线路所需的能源,电压通常介于 4V—6V之间,该电源应尽可能与处理系统的电源隔离(因为伺服电机会产生噪音)。甚至小伺服电机在重负载时也会拉低放大器的电压,所以整个系统的电源供应的比例必须合理。输入一个周期性的正向脉冲信号,这个周期性脉冲信号的高电平时间通常在 1ms —2ms 之间,而低电平时间应在 5ms 到20ms 之间。二、原理: (一)自控框图(二)原理 1、分压原理串联分压的原理: 在串联电路中,各电阻上的电流相等,各电阻两端的电压之和等于电路总电压。可知每个电阻上的电压小于电路总电压,故串联电阻分压。并联分流的原理: 在并联电路中,各电阻两端的电压相等,各电阻上的电流之和等于总电流(干路电流)。可知每个电阻上的电流小于总电流(干路电流),故并联电阻分流。串联电路电流相等 U1/U2=R1/R2( 分压)并联电路电压相等 I1/I2=R1/R2( 分流)∵i=U 2/R 1+R 2=-15/R 1+1×10 3i=U 0/R 2=10v/1k= ×10 -3 -15/R 1+1×10 3=1-10/1k -15 ×1k=-10(R 1+1k) 15×1k/10=-(R 1+1k) + =R 1+1k R 1=-1k = 2、加法器加法运算又叫求和运算,通常有反相加法电路和同相加法电路。下面以反相加法电路为例分析其运算规律。在集成运放的反相输入端,增加多个输入信号即成为如图所示的反相加法电路。图中的输入信号为 U i1、