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伺服电机工作原理
伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速
装置。伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速
以驱动控制对象。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。
伺服系统
(servomechanism)
是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输
入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以
这样理解,伺服电机接收到
个脉冲,就会旋转
个脉冲对应的角度,从而实现位移,
因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对
应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系
统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确
的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到
0.001mm
直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调
速范围宽,控制容易,需要维护,但维护不方便(换碳刷),产生电磁干扰,对环境有
要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。
无刷电机体积小,重量轻,
出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定。控制复杂,容易实现智能化,
其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。电机免维护,效率很高,运行温度
低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。
交流伺服电机也是无刷电机,
分为同步和异步电机,
目前运动控制中一般都用同步
电机,它的功率范围大,可以做到很大的功率。大惯量,最高转动速度低,且随着功率
增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。
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