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空心转子伺服电机(交流伺服电机转子特点)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-30 04:28   点击:101  编辑:admin   手机版

1. 交流伺服电机转子特点

伺服电机的主要作用是可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象

伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。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;

用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高等特性,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。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。

选型计算

一、转速和编码器分辨率的确认。

二、电机轴上负载力矩的折算和加减速力矩的计算。

三、计算负载惯量,惯量的匹配,安川伺服电机为例,部分产品惯量匹配可达50倍,但实际越小越好,这样对精度和响应速度好。

四、再生电阻的计算和选择,对于伺服,一般2kw以上,要外配置。

五、电缆选择,编码器电缆双绞屏蔽的,对于安川伺服等日系产品绝对值编码器是6芯,增量式是4芯

2. 直流伺服电机的定子和转子

直流电动机的电枢是转子。

电枢是在电机实现机械能与电能相互转换过程中,起关键和枢纽作用的部件。对于发电机来说,它是产生电动势的部件,如直流发电机中的转子,交流发电机中的定子;对于电动机来说,它是产生电磁力的部件,如直流电动机中的转子。

电枢绕组分直流电枢绕组和交流电枢绕组两大类。它们分别用于直流电机和交流电机。

电枢包括电枢铁心和电枢绕组,电枢绕组是直流电机的电路部分,也是感生电势、产生电磁转矩进行机电能量转换的部分(发电机是机械能转换成电能)。电枢铁心既是主磁路的一部分又是电枢绕组的支撑部件,电枢绕组就嵌放在电枢铁心的槽内。

3. 伺服电机的转子是什么材料

伺服电机转子上的蓝胶是动平衡校正泥,根据结构来定位置,一般在转子压圈的里侧。也有用去重法来校正动平衡,就是在相关位置钻孔。

4. 交流伺服电机结构很复杂

整个伺服系统的出现,一定是:伺服驱动+电机一起出现。现在有的方案有1拖1,也就是一个驱动带一个电机,1拖2就是一个驱动带两个电机,1拖3,1拖6(主要应用在工业机器人上面)。

我们就用最常用的一拖一的接线来说。

上位机-运动控制-驱动器-电机(TRIO伺服)

在实际的伺服应用中,所有的企业,都会有伺服产品的说明手册。手册中,一定会有伺服的接线方式。(没有的客户到厂家的网站上面去下载)

因为每一家伺服的接口都略有不同,尤其是涉及到一拖多的是伺服驱动,更不容易区分。并且伺服的接线,一旦有错误,伺服要不报警,要不就不工作,甚至可能会出现伺服驱动烧坏的现象。

驱动可是伺服中最贵的存在,换驱动是要花费不少钱的。

一套安川的400w总线电机,售价1800元。(2020年价格)

驱动电源的接线方式:

因为涉及到实际的驱动接线,必然要拿一个产品作为举例。以ESTUN的SUMMA驱动为例。

(1)准备工具(这个很重要啊,尤其是对于新手来说)

伺服接线准备工具

一般都是准备平角的起子,接线钳,冷压端子。

(2)看输入电压:伺服驱动器的输入电源有单相AC100V, 单相AC200V, 单相/ 三相AC200V, 三相AC380V/400V。

输入电压为AC400v,3相

(3)电柜内部安装,驱动器之间留散热间隙,一定要间隔10mm左右间隔安装,不能紧贴安装,上下间隔30mm以上。

(4)驱动器的主电源和控制电源接线。

一般情况下,伺服主电源和控制电源上面都是分别有可以插拔的端子。

常规状态下,我们都是先将这两个端子给拔下来,然后对端子进行接线。这样容易操作。

主电源和控制电源的端子拔下来

注意事项:不同驱动器的主电源和控制电源,并不都在一起,这个你要看一下伺服驱动的说明介绍。

(5)三相交流的接电方式。

不少伺服驱动既可以接三相电,也可以是230v一下的市电(也就是家用这种的电)。常见的国内的伺服有100v,220v,380v,400v等几种类型的电压形式。(还有比较特殊的,例如冲压机的大电机,要是能用到专用电,可以做到1000v以上的电压,可以让设备电流降低一些。这个就不细说了)

驱动器电源线接线原理

从空气开关下来,到驱动器其实有两路电:一路是主电源,一路是控制电。主电源输入是L1,L2,L3三根线,对应R,S,T,三根电源线。(这个第一次强调,驱动器要接地)

最终实现的效果是如下图:

驱动器实物接线(欧姆龙伺服)

端正上面的接线一定要压实。

端子接线方式

(6)AC单向电接入

同AC三项类似

以目前精细化的端子排插,基本上不再需要我们直接进行接线了。

(7)直流电接入

DC直流电接入

直流电接入,只是在主电源,和控制电源部分加了一个24V,或者是48V的交流——直流,供电电源。

(8)驱动器和电机的连接

驱动器与电机连接

电机有两根线,一根动力线,一根控制线,控制线会伸出两个口,一个是接编码器(一般比较小),一个是接信号输出的口(有U/V/W三个指示),这个不能接错。目前来说的设计,已经规避了接错的防线。基本上都是封装好的伺服接线。

原厂配的伺服线一般都不会超过5m。超过5M估计就要加钱了。

在一些比较特殊的场合,5M距离可以满足90%左右的应用场景,但是有部分三坐标,或者大结构的三次元5M的伺服线缆是不够的。

电机的动力线,就是连接电源的,动力线和控制线缆一般不放在一起。

5. 交流伺服电机转子结构

直流伺服电机的结构和普通直流电机差不多,只是直流电机为满足低惯量采用细长电枢,盘形或空心杯的。

交流伺服电机有两相交流绕组,空间相差90点角度,其中一组为励磁绕组,另一组为控制绕组。其控制方式有幅值控制,相位控制,幅值相位复合控制。大多采用复合控制。交流伺服电机的转子电阻一般很大,这样可以防止自转,当控制电压消失后,由于有励磁电压,此时的交流伺服电机中会有脉振磁动势,由于电阻大,T-S曲线发生偏移,反转的磁场产生的T要变大,所以此时合成的T为制动性质的,,会停转。

6. 交流伺服电动机转子能够转动的原因

单相交流电动机只有一个绕组,转子是鼠笼式的。当单相正弦电流通过定子绕组时,电动机就会产生一个交变磁场,这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化,但在空间方位上是固定的,所以又称这个磁场是交变脉动磁场。

这个交变脉动磁场可分解为两个以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场,当转子静止时,这两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等、方向相反的转矩,使得合成转矩为零,所以电动机无法旋转。

当我们用外力使电动机向某一方向旋转时(如顺时针方向旋转),这时转子与顺时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变小;转子与逆时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变大。这样平衡就打破了,转子所产生的总的电磁转矩将不再是零,转子将顺着推动方向旋转起来。

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