目前,在生產(chǎn)中,我們通常所使用的是交流伺服電機(jī),以交流伺服電機(jī)為例,來(lái)分析其結(jié)構(gòu)的組成。
交流伺服電機(jī)大致上可分為兩大部分,即轉(zhuǎn)子和定子部分。其中,我們一般常用的鼠籠形轉(zhuǎn)子和非磁性杯行轉(zhuǎn)子就是這里所說(shuō)的轉(zhuǎn)子部分。那么定子部分呢?常用的定子結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)變壓器的定子有異曲同工之處,他們都是在定子鐵心中安放著空間互成90度的兩相繞組組成,故此,伺服電機(jī)也可被稱為是兩相的交流電動(dòng)機(jī)。
在兩種常用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中,鼠籠形轉(zhuǎn)子交流伺服電機(jī)由轉(zhuǎn)子鐵心,轉(zhuǎn)軸以及轉(zhuǎn)子繞組組成,而非磁性杯形轉(zhuǎn)子交流伺服電機(jī)的外定子與鼠籠形的定子結(jié)構(gòu)完全一樣,而內(nèi)定子確有著差別,它是由環(huán)形的鋼片疊成,作為電機(jī)磁路的一部分,內(nèi)定子通常不放繞組,只是代替鼠籠轉(zhuǎn)子的鐵心而已。
但是依據(jù)目前市場(chǎng)的情況來(lái)看,一般被廣泛應(yīng)用的是鼠籠形轉(zhuǎn)子伺服電機(jī),因?yàn)榉谴判员无D(zhuǎn)子的慣量小,軸承摩擦阻轉(zhuǎn)矩小。還因?yàn)樗霓D(zhuǎn)子之間沒(méi)有齒槽,導(dǎo)致定、轉(zhuǎn)子之間沒(méi)有齒槽粘合的現(xiàn)象,在恒速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),抖動(dòng)的現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生,但是在相同的體積和重量下,以一定的功率范圍內(nèi)來(lái)看,杯形轉(zhuǎn)子伺服電機(jī)比鼠籠形轉(zhuǎn)子伺服電機(jī)所產(chǎn)生的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和輸出功率都小,與此同時(shí),杯形轉(zhuǎn)子伺服電機(jī)的構(gòu)造和制造工藝相對(duì)來(lái)說(shuō)更復(fù)雜。故此,杯形轉(zhuǎn)子伺服電機(jī)只有在要求運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)的某些場(chǎng)合下才被使用(如:積分電路)。
1、伺服電機(jī)在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用特點(diǎn)
交流伺服電機(jī)是無(wú)刷電機(jī)的一種,但是它分為同步和異步電機(jī),在運(yùn)動(dòng)控制中較常見(jiàn)的是同步電機(jī),就因?yàn)樗梢宰龅胶艽蟮墓β?,在最高轉(zhuǎn)動(dòng)的情形下,速度低,并且隨著功率增大而快速降低,因此適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。故此精度高,調(diào)速范圍寬、能在低速時(shí)輸出大的轉(zhuǎn)矩,還有快速響應(yīng)且無(wú)超調(diào)就是其最大的特點(diǎn)。
2、伺服電機(jī)較之其它電動(dòng)機(jī)有那些優(yōu)勢(shì)
交流伺服電機(jī)在很多方面的性能都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī),雖然在一些特殊的場(chǎng)合或者在一些要求不高的場(chǎng)合經(jīng)常用步進(jìn)電機(jī)來(lái)做執(zhí)行電動(dòng)機(jī),但是交流伺服電機(jī)依然是呼聲最高應(yīng)用最廣的電機(jī),那么比之步進(jìn)電機(jī)有那些方面的不同呢?
其一在控制精度上的不同。交流伺服電機(jī)的控制精度是由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證,而兩相步進(jìn)電機(jī)的距角一般為3.6度、18度,五相混合式步進(jìn)電機(jī)距角為0.72度、0.36度。
其二、低頻特性的不同。步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)容易出現(xiàn)低頻振動(dòng)的現(xiàn)象。由于步進(jìn)電機(jī)工作原理的特性決定了低頻振動(dòng)的現(xiàn)象,而這種現(xiàn)象對(duì)于機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)說(shuō)是有害而無(wú)利的,但是交流伺服電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)卻非常的平穩(wěn),即使是在非常低的速度下,也能保持平穩(wěn)性而不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)。那是因?yàn)榻涣魉欧到y(tǒng)具有共振抑制的功能,在系統(tǒng)的內(nèi)部存在著頻率解析機(jī)能,在檢測(cè)到機(jī)械有共振點(diǎn)的時(shí)候就會(huì)適時(shí)的進(jìn)行調(diào)整。
還有矩頻特性、過(guò)載能力、以及運(yùn)行性能和速度響應(yīng)性能的不同。在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,要綜合考慮控制的要求、成本等以及多方面因素,在適時(shí)的選用較為適當(dāng)?shù)目刂齐姍C(jī)。