说到伺服电机,很多人都还比较陌生。但是其实它的使用范围广泛,而且在工业自动化设备行业发挥着的作用。伺服电机被誉为机器的心脏,可见它的地位是非常高的。很多人都不明白伺服电机是什么意思,它主要可以起到什么作用,运用在什么领域。
伺服电机与普通电机大的区别在于电机转子和反馈装置。伺服电机转子表面贴有强力磁钢片,因此可以通过定子线圈产生的磁场控制转子的位置,并且加减速特性远普通电机。反馈装置可以反馈电机转子位置到伺服驱动器,伺服电机常用的反馈装置有光学编码器、旋转变压器等。
伺服电机和步进电机的性能比较,步进电机作为一种开环控制的系统,和现代数字控制技术有着本质的联系。步进电机和伺服电机两者在控制方式上相似(脉冲串和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。
两相混合式步进电机步距角一般为 1.8°、0.9°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72 °、0.36°。也有一些的步进电机通过细分后步距角更小。如山洋公司(SANYO DENKI)生产的二相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。
交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器。以全数字式交流伺服电机为例,对于带标准2000线编码器的电机而言,由于驱动器内部采用了四倍频技术,其脉冲当量为360°/8000=0.045°。对于带17位编码器的电机而言,驱动器每接收131072个脉冲电机转一圈,即其脉冲当量为360°/131072=0.0027466°,是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。
交流伺服电机具有较强的过载能力。以山洋交流伺服系统为例,它具有速度过载和转矩过载能力。其大转矩为额定转矩的二到三倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力,在选型时为了克服这种惯性力矩,往往需要选取较大转矩的电机,而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩,便出现了力矩浪费的现象。
正常运转的伺服电动机,只要失去控制电压,电机立即停止运转。当伺服电动机失去控制电压后,它处于单相运行状态,由于转子电阻大,定子中两个相反方向旋转的旋转磁场与转子作用所产生的两个转矩特性(T1-S1、T2-S2曲线)以及合成转矩特性(T-S曲线)
伺服电机的输出功率一般是0.1-100W。当电源频率为50Hz,电压有36V、110V、220、380V;当电源频率为400Hz,电压有20V、26V、36V、115V等多种。