伺服電機(jī)的誕生源于工業(yè)生產(chǎn)對(duì)精確運(yùn)動(dòng)控制的迫切需求。早期的工業(yè)制造在自動(dòng)化程度較低時(shí),難以實(shí)現(xiàn)高精度的機(jī)械動(dòng)作。隨著科技的進(jìn)步,伺服電機(jī)逐漸發(fā)展起來。20 世紀(jì)初,直流伺服電機(jī)首先問世,它憑借較好的調(diào)速性能在一些簡(jiǎn)單的自動(dòng)化設(shè)備中得到應(yīng)用。然而,隨著電子技術(shù)和控制理論的不斷發(fā)展,交流伺服電機(jī)在 20 世紀(jì)后期崛起,其性能不斷優(yōu)化,如今已廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域,成為工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人技術(shù)等領(lǐng)域不可或缺的關(guān)鍵部件,并且隨著智能化、數(shù)字化等新技術(shù)的融入,伺服電機(jī)仍在持續(xù)發(fā)展,不斷滿足更復(fù)雜、更精密的應(yīng)用需求。隨之全數(shù)顯式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn),交流伺服電機(jī)也比較多地運(yùn)用于大數(shù)字控制系統(tǒng)中。金華伺服電機(jī)
伺服電機(jī)擁有寬廣的速度控制范圍,這使其能適應(yīng)多種不同的應(yīng)用場(chǎng)景。它既可以在極低的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)諸如精密裝配時(shí)的緩慢、精細(xì)動(dòng)作;也可以在高速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn),滿足如高速自動(dòng)化生產(chǎn)線的快速物料搬運(yùn)等需求。例如,在紡織行業(yè)的紗線卷繞工序中,伺服電機(jī)能夠根據(jù)紗線的粗細(xì)、卷繞速度要求等,在一個(gè)較大的速度區(qū)間內(nèi)靈活調(diào)整轉(zhuǎn)速,確保紗線均勻、高質(zhì)量地完成卷繞,其速度可從每分鐘幾十轉(zhuǎn)到數(shù)千轉(zhuǎn)不等,充分展現(xiàn)了其出色的速度調(diào)控能力。山東交流伺服電機(jī)伺服系統(tǒng)支持 EtherCAT、Profinet 等工業(yè)通信協(xié)議,方便與上位機(jī)及其他設(shè)備組網(wǎng),構(gòu)建智能化生產(chǎn)線。
按照電機(jī)的類型,伺服電機(jī)可大致分為直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)兩類。直流伺服電機(jī)又包含有刷直流伺服電機(jī)和無刷直流伺服電機(jī)。有刷直流伺服電機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,它通過電刷和換向器來實(shí)現(xiàn)電流的換向,使電機(jī)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),但電刷存在磨損問題,需要定期維護(hù),常用于一些對(duì)精度要求不是極高、轉(zhuǎn)速較低的簡(jiǎn)單控制場(chǎng)合,比如早期的一些小型玩具電動(dòng)車的轉(zhuǎn)向控制等。無刷直流伺服電機(jī)則去掉了電刷,通過電子換向裝置來改變電流方向,減少了機(jī)械磨損,提高了可靠性和壽命,在一些對(duì)精度有一定要求的工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的輔助運(yùn)動(dòng)控制中有應(yīng)用。交流伺服電機(jī)主要分為同步型和異步型,同步交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速嚴(yán)格同步,具有精度高、響應(yīng)快等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人等高精度控制領(lǐng)域;異步交流伺服電機(jī)成本相對(duì)較低,在一些對(duì)精度要求稍低、負(fù)載轉(zhuǎn)矩較大的場(chǎng)合,如紡織機(jī)械的部分傳動(dòng)環(huán)節(jié)有所應(yīng)用。
額定功率:伺服電機(jī)在連續(xù)工作條件下能夠安全輸出的機(jī)械功率,通常以瓦(W)或千瓦(kW)表示。選擇時(shí)需要留有一定余量,避免長(zhǎng)期滿負(fù)荷運(yùn)行。額定轉(zhuǎn)矩:電機(jī)在額定條件下能夠提供的旋轉(zhuǎn)力矩,單位通常為牛·米(N·m)。伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)矩-速度曲線通常分為恒轉(zhuǎn)矩區(qū)和恒功率區(qū)兩個(gè)工作區(qū)域。額定轉(zhuǎn)速:電機(jī)在額定電壓和負(fù)載下能夠達(dá)到的比較高連續(xù)工作轉(zhuǎn)速,單位為轉(zhuǎn)/分鐘(rpm)。實(shí)際應(yīng)用中,轉(zhuǎn)速選擇應(yīng)考慮機(jī)械系統(tǒng)的限制因素。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:反映電機(jī)轉(zhuǎn)子抵抗角加速度變化的物理量,是評(píng)估動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力的重要參數(shù)。負(fù)載慣量與電機(jī)慣量的匹配對(duì)系統(tǒng)性能有重大影響。伺服系統(tǒng)通過閉環(huán)控制技術(shù),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并調(diào)整輸出,實(shí)現(xiàn)高精度位置、速度和力矩控制。
自診斷功能:內(nèi)置傳感器監(jiān)測(cè)溫度、振動(dòng)等參數(shù),實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警和健康狀態(tài)評(píng)估。參數(shù)自整定:基于人工智能算法,自動(dòng)識(shí)別負(fù)載特性并優(yōu)化控制參數(shù),簡(jiǎn)化調(diào)試過程。邊緣計(jì)算能力:在驅(qū)動(dòng)器層面實(shí)現(xiàn)部分控制算法和數(shù)據(jù)分析功能,減輕主控制器負(fù)擔(dān)。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng):支持OPCUA、MQTT等協(xié)議,無縫接入工業(yè)4.0系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和維護(hù)。時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò):采用TSN技術(shù)保證實(shí)時(shí)性,滿足多軸精密同步控制需求。無線傳輸:5G和Wi-Fi6技術(shù)應(yīng)用于伺服通信,減少布線復(fù)雜度。三菱伺服電機(jī)在低速檔較易出現(xiàn)低頻震動(dòng)狀況。珠海伺服器
具備強(qiáng)大通信功能,可輕松接入各類工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò),在復(fù)雜自動(dòng)化系統(tǒng)集成中便捷又高效。金華伺服電機(jī)
分辨率:系統(tǒng)能夠識(shí)別和控制的小位置變化量,取決于編碼器的線數(shù)和電子細(xì)分能力。高精度伺服系統(tǒng)可達(dá)亞微米級(jí)位置控制。重復(fù)定位精度:電機(jī)多次到達(dá)同一指令位置時(shí)實(shí)際位置的比較大偏差,是衡量系統(tǒng)一致性的關(guān)鍵指標(biāo)。質(zhì)量伺服電機(jī)重復(fù)定位精度可達(dá)±1個(gè)脈沖以內(nèi)。響應(yīng)帶寬:系統(tǒng)能夠有效跟隨的指令信號(hào)比較高頻率,反映了動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。帶寬越大,系統(tǒng)對(duì)快速變化指令的跟蹤能力越強(qiáng)。剛性:系統(tǒng)抵抗外力干擾保持位置穩(wěn)定的能力,通常用剛度系數(shù)(N·m/rad)表示。高剛性系統(tǒng)在受到外力時(shí)產(chǎn)生的位移誤差小。金華伺服電機(jī)