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伺服电机原理 伺服电机工作原理 伺服送料机原理
来源:JZ ROBOT编辑:JZ Editor网址:/h-nd-403.html浏览数:295 

引言:在我最初接触到伺服送料机设备的时候,我就在考虑伺服到底是什么意思,后来我才知道伺服原来就是伺服电机的意思。很明显伺服电机是电机的一种,但是为何称为伺服,以及伺服电机的工作原理是什么,读完这篇文章,我相信你就能清楚地知道伺服电机的原理。

在了解伺服电机原理之前,大家先来了解一下“伺服”是什么意思。伺服即为伺服控制,是指为满足某种目的,产生运动和对物体运动进行控制。伺服控制是对物体运动的位置、速度及加速度等变化量的有效控制。简单理解就是你能够对某一物体的位置、速度和加速度等的运动量和变化量都可以得到有效控制的行为就称为伺服控制。


如果对伺服控制的概念还是比较模糊,那可以通过了解伺服电机来进一步加深一下对伺服控制的理解。


伺服电机,是指可以通过变速及将电信号转化为转速和转矩的发动机,其对速度和位置的控制精度非常准确。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作实行元件,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。同样可以简单地理解为两个物体之间的相对运动量与位置,都可以通过伺服电机来转化及精准定位;即有一个信号控制着伺服电机,使它对所要控制的物体的变化量精确控制。


显然,光从文字表面确实很难理解伺服的定义,就算通过伺服电机也不一定有一个准确的画面。那就先来了解一下伺服电机工作原理,或许了解原理之后会有不一样的理解。


伺服电机


伺服电机工作原理

下面大家通过伺服系统、伺服控制以及伺服电机分类这三个方面来了解伺服电机的工作原理。


伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移。因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲。这样,和伺服电机接收的脉冲形成了呼应,或者叫闭环。如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来。这样,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,甚至可以达到0.001mm。


伺服电机可分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。


直流伺服电机分为有刷和无刷电机。1、有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护不方便(换碳刷),产生电磁干扰,对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。2、无刷电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定。控制复杂,容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。电机免维护,效率很高,运行温度低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。


交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,目前运动控制中一般都用同步电机,它的功率范围大,可以做到很大的功率。大惯量,最高转动速度低,且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。


伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。


交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上的区别:交流伺服要好一些,因为是正弦波控制,转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单,便宜。


伺服送料机原理

伺服送料机的原理大家在伺服送料机工作原理这篇文章中就能够了解到,伺服送料机是由伺服电机控制机械元件的转动量,使送料机能够根据电信号的指示运转多少量。伺服电机在自动送料机的研发与应用中起到了非常重要的作用,也是目前主流的自动化送料方式之一。由于伺服电机具备精确控制送料机运转量的作用,所以在配合机械手的时候同样可以精确地辅助机械手完成一些搬运及上下料的工作。


同样,不同类型的送料机的原理也有所不同。送料机主要有空气送料机、高速滚轮送料机、NC伺服送料机等。


1、空气送料机原理:空气送料机原理是冲床行业最早使用的一款送料设备,其原理是以气源做动力,通过气缸夹住材料,由气缸的伸缩行程来送料,调节送料长度则通过调气缸的行程的长短来控制的。


2、高速滚轮送料机原理:滚轮送料机是目前运用最广泛的送料设备之一,其原理是通过连杆与冲床输出轴连接,由冲床冲压带动其运转,通过调整偏心盘的偏摆幅度来调节送料机的送料长度。


3、NC伺服送料机原理:伺服送料机其原理是伺服马达和PLC控制系统通过控制同步带带动上下滚轴转动和压紧放松,以实现定量送料。伺服送料机的PLC是按钮和触摸屏双控制模式,操作简便,伺服控制,送料精度更高,同时可进行多段式送料,设置送料长度方便,送料长度可达9999.99mm,非常适合较宽且送料步距长的冲压行业。


现在,大家通过对伺服系统、伺服控制、伺服电机、伺服送料机等的了解后,已经基本能够理解伺服电机的工作原理,同时还对伺服送料机的原理有了进一步的认识。还了解到了伺服电机的分类和伺服送料机的分类,同时还知道了它们各自的工作原理,包括直流伺服电机原理、交流伺服电机原理、空气送料机原理、滚轮送料机原理、伺服送料机原理等。


伺服电机在工业应用领域非常广泛,只要是要有动力源的,而且对精度有要求的一般都可能涉及到伺服电机。如机床、印刷设备、包装设备、纺织设备、激光加工设备、机器人、自动化生产线等对工艺精度、加工效率和工作可靠性等要求相对较高的设备。尤其是近几年对工业机器人、自动化机械手的需求越来越高的情况下,伺服电机在这些领域的作用非常突出,越是高科技高技术的设备会更多的采用伺服电机作用驱动电机。


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