伺服系統(servomechanism)是使物體的位置、方位、伺服電機(圖1)狀態等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統。伺服主要靠脈沖來定位,基本上可以這樣理解,伺服電機接收到1個脈沖,就會旋轉1個脈沖對應的角度,從而實現位移,因為,伺服電機本身具備發出脈沖的功能,所以伺服電機每旋轉一個角度,都會發出對應數量的脈沖,這樣,和伺服電機接受的脈沖形成了呼應,或者叫閉環,如此一來,系統就會知道發了多少脈沖給伺服電機,同時又收了多少脈沖回來,這樣,就能夠很精確的控制電機的轉動,從而實現精確的定位,可以達到。直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低,結構簡單,啟動轉矩大,調速范圍寬,控制容易,需要維護,但維護不方便(換碳刷),產生電磁干擾,對環境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業和民用場合無刷電機體積小,重量輕,出力大,響應快,速度高,慣量小,轉動平滑,力矩穩定。控制復雜,容易實現智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。電機免維護,效率很高,運行溫度低,電磁輻射很小,長壽命,可用于各種環境。 伺服與變頻的一個重要區別是:變頻可以無編碼器,伺服則必須有編碼器,作電子換向用。廣州三菱伺服選型
控制原理相似,給定指令信號加到AC伺服系統的輸入端,電動機軸上位置反饋信號與給定位置相比較,根據比較結果控制伺服的運動,直至達到所要求的位置為止。PM、SM和BLDCM二類伺服系統構成的基本思路是一致的。兩種永磁無刷電動機比較而言,方波無刷直流電動機具有控制簡單、成本低、檢測裝置簡單、系統實現起來相對容易等優點。但是方波無刷直流電動機原理上存在固有缺陷,因電樞中電流和電樞磁勢移動的不連續性而存在電磁脈動,而這種脈動在高速運轉時產生噪聲,在中低速又是平穩的力矩驅動的主要障礙。轉矩脈動又使得電機速度控制特性惡化,從而限制了由其構成的方波無刷直流電動機伺服系統在高精度、高性能要求的伺服驅動場合下的應用(尤其是在低速直接驅動場合)。因此,對于一般性能的電伺服驅動控制系統,選用方波無刷直流電動機及相應的控制方式。而PM、SM伺服系統要求定子輸入三相正弦波電流,可以獲得更好的平穩性,具有更優越的低速伺服性能。因而普遍用于數控機床,工業機器人等高性能高精度的伺服驅動系統中~蕪湖三菱伺服系統電氣伺服技術應用較廣,主要原因是控制方便,靈活,容易獲得驅動能源,沒有公害污染,維護也比較容易。
伺服電機工作方式:通過PLC這個“開關”來控制伺服控制器的啟動和停止,伺服控制器起動或停止就是啟動停止伺服電機,伺服控制器比變頻器的控制精度還高。伺服電機一般是用在要求控制精度高的場合(如:速度控制、位置控制、轉矩控制)。伺服電機自帶光電編碼器。轉子轉動帶動光電編碼器的碼盤,轉子轉的圈數直接影響編碼器發送給控制器的脈沖數,脈沖讓伺服旋轉,DO輸出決定伺服方向。脈沖方向控制伺服的方向,正向脈沖伺服正轉,反向脈沖伺服反轉,所以伺服電機組合伺服控制器,才能真正實現它的精度控制。
與此同時,由于各種行業的特殊需求,伺服電機也會從通用的FA行業轉向差異化,定向設計的道路。如免維修、無塵、防爆、無轉矩脈動超高或較低額定轉速微小型化,電機內部直接裝有制動器、減速機、滾珠絲杠、聯軸節、轉矩溫度傳感器,編碼器甚至驅動控制器的ALLINONE一體化的伺服功能部件。事實上,在傳統的FA行業以外,特別是在家電、汽車電子、紡織、航空電子、機械等行業,各種直流無刷伺服電機已經得到了普遍和大量的應用。傳統意義上的帶換向器的直流伺服電機正在被這種直流無刷的伺服電機所取代。尤其在微小功率的應用范圍,它有無可替代的低成本、小體積、高可靠性(通常無需光電編碼器反饋),可干電池供電等優越性。所以其實際使用數量將是非常可觀的!! 伺服電機是一種常見的自動化機械元件,適用于有動力源、有一定精度要求的加工場景。
驅動器方面:伺服驅動器在發展了變頻技術的前提下,在驅動器內部的電流環,速度環和位置環(變頻器沒有該環)都進行了比一般變頻更精確的控制技術和算法運算,在功能上也比傳統的伺服強大比較多,主要的一點可以進行精確的位置控制。通過上位控制器發送的脈沖序列來控制速度和位置(當然也有些伺服內部集成了控制單元或通過總線通訊的方式直接將位置和速度等參數設定在驅動器里),驅動器內部的算法和更快更精確的計算以及性能更優良的電子器件使之更優越于變頻器。 伺服系統按功能來分,有計量伺服和功率伺服系統;模擬伺服和功率伺服系統;位置伺服和加速度伺服系統等!安徽伺服馬達
因為 初是應 機械的要求而生,它的突出優點是高精度和高可靠性。廣州三菱伺服選型
交流伺服電機也是無刷電機,分為同步和異步電機,運動控制中一般都用同步電機,它的功率范圍大,可以做到比較大的功率。大慣量,較高轉動速度低,且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩運行的應用。伺服電機內部的轉子是永磁鐵,驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場,轉子在此磁場的作用下轉動,同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器,驅動器根據反饋值與目標值進行比較,調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數)。交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上的區別:交流伺服要好一些,因為是正弦波控制,轉矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單,便宜。 廣州三菱伺服選型