伺服电机的常见操纵方法是什么?直流伺服电机的优点及特性介绍!
伺服电机是一种特殊类型的电机,其具有高精度、高性能、高可靠性等特点,被广泛应用于工业自动化、数控机床、印刷设备等领域。伺服电机的操纵方法对于实现特定任务和运动控制至关重要。主要的操纵方法包括位置操纵、转距操纵和速率模式。下面将详细介绍这三种操纵方法。
位置操纵
位置操纵是最常见的伺服电机操纵方式之一。它通过接收外部输入的单脉冲频率来确定转动速率的大小,并根据单脉冲的数量来确定旋转的角度。一些伺服电机还可以通过通信方法实时对速率和位置进行赋值。由于位置操纵方式可以实现对速率和位置的精确控制,因此通常应用于需要精确定位的设备中,如数控车床、印刷设备等。
转距操纵
转距操纵是根据外部模拟量输入或实时的详细地址赋值来设定电动机轴对外输出转距的大小。例如,如果10V输入匹配5Nm的转距,当外部模拟量输入设定为5V时,电动机轴输出为2.5Nm。如果电动机轴负载小于2.5Nm时,电动机正转;外部负载等于2.5Nm时,电动机停止转动;超过2.5Nm时,电动机反转。可以通过实时更改模拟量输入设置来改变设定的扭矩大小,也可以通过通信方法改变相应的详细地址数值来保持扭矩大小。转距操纵方式主要应用于对材料的张力有严格要求的设备中,比如绕线设备或拉光纤设备。这种设置可以根据卷绕半径的变化随时调整,从而确保材料的张力不会随着卷绕半径的变化而改变。
速率模式
速率模式是通过模拟量输入或单脉冲频率来操纵转动速率。在有上位控制设备的外环PID控制时,速率模式还可以实现精确的定位,但需要将电动机的位置数据信号或实时负载的位置数据信号进行反馈以供运算使用。位置模式也适用于实时负载外环检测位置数据信号,这时的电动机轴端伺服电机只检测电机额定功率,位置数据信号由实时负载端检测设备提供。这种优势在于可以减少整个传动系统过程中的偏差,提高整个系统的控制精度。
选择操纵方法取决于需求
选择合适的伺服电机操纵方法取决于具体的需求和应用场景。如果对电动机的速率和位置没有特定要求,且只需要输出恒定的转距,转距操纵方式就足够了。如果对位置和速率有严格的精度要求,而对实时转距并不关注,就可以选择速率或位置方式。
直流伺服电机的优点与特性
近年来,直流伺服电机越来越受到应用的欢迎。这主要得益于直流伺服电机的一些优点与特性。现在,让我们来了解一下直流伺服电机的优点。
良好的调速特性:交流电机调速电机将交流电能转换为化学能,具有优良的调速特性,在电力传动中得到广泛应用。
多种励磁调节器方法:交流电机调速电机根据励磁调节器方法可分为永磁、他励和自励三类,其中自励又分为并励、串励和复励三种。
高效能转换:当直流伺服电机接收交流电源供电时,电机转子能够根据左手定则受到反方向的扭矩作用,将输入的交流电能转化为电机转子轴上的机械能。
直流伺服电机的构成
直流伺服电机由定子和转子组成。定子包括底座、主磁极、换向极和炭刷设备等部分。转子(也称为同步电机)由同步电机铁芯、同步电机绕组、换向器、传动轴和风扇等组成。
总结
伺服电机的三大操纵方法分别是位置操纵、转距操纵和速率模式。选择合适的操纵方法取决于具体的应用需求和精度要求。直流伺服电机因其优良的调速特性和高效能转换而得到广泛应用。随着科技的不断进步,伺服电机在工业自动化和控制领域的作用将愈发重要,未来将继续发展出更多高性能的操纵方法和电机类型,以满足不断变化的需求。