一、伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)
軸高,與伺服電機(jī)選型密切相關(guān),涉及到機(jī)械法蘭面的安裝尺寸等;總長(zhǎng),與慣量有關(guān),可通過伺服電機(jī)的外形來進(jìn)行判斷電機(jī)是低慣量還是高慣量。一般而言,細(xì)長(zhǎng)的電機(jī)是低慣量電機(jī),寬且短的是高慣量電機(jī)。(可將伺服電機(jī)看成質(zhì)量分布均勻的圓柱體,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可以直接按照理論公式i = mr2,其中 m 是其質(zhì)量,r 是質(zhì)點(diǎn)和轉(zhuǎn)軸的垂直距離,質(zhì)量相同的情況下,圓柱越粗,慣量越大)
二、伺服電機(jī)的特點(diǎn)
1、緊湊,體積小(相較于同功率的三相異步電機(jī))2、在很寬的速度范圍內(nèi)具有高連續(xù)扭矩或有效扭矩3、由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量低,動(dòng)態(tài)響應(yīng)水平高(t=jω;t為輸出扭矩;j為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;ω為角加速度;ω=t/j;j轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越小,角加速度ω越大,動(dòng)態(tài)響應(yīng)越高。)4、適用于快速而j確的定位和同步任務(wù)(例如齒輪同步、凸輪同步)5、低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)(伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子上的永磁鐵貼片是使用表貼式的,那么無論貼的再緊密,還是會(huì)有間隙,人員通過調(diào)整角度進(jìn)行了優(yōu)化,將因間隙而導(dǎo)致在電機(jī)1fl6運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的脈動(dòng)降到z低;轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大的話,拖動(dòng)負(fù)載,其穩(wěn)定性就低。簡(jiǎn)單來說,就是抖動(dòng)很大,而且也影響了速度的穩(wěn)定性,電機(jī)能耗增加。)6、短時(shí)間內(nèi)具有高過載能力,這意味著在很寬的速度范圍內(nèi)具有很高的z大扭矩(1fl6伺服電機(jī)可以支持大于額定扭矩300%的一個(gè)過載能力,轉(zhuǎn)速方面:以3000r為例,從0到3000,只需6~10ms;也就是說如果讓電機(jī)從靜止到向前移動(dòng)5圈,大概也就需要100ms。)7、高效率(伺服電機(jī)的效率通常可以達(dá)到95%以上。)8、免維護(hù)(與直流電機(jī)相比)
三、伺服電機(jī)與感應(yīng)電機(jī)區(qū)別伺服電機(jī)使用的是三相同步電機(jī),其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)子:沒有三相異步電機(jī)中的鼠籠條;轉(zhuǎn)子上有很多貼片,是永磁鐵(釹鐵硼)材料。伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子本身自帶磁場(chǎng),而不像異步電機(jī)是靠感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子的永磁鐵有兩種安裝方式:1是表貼式,也就是圖中樣式,永磁鐵是貼在表面的;表貼式:具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本較低、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小等優(yōu)點(diǎn);2是內(nèi)嵌式,需要在轉(zhuǎn)子上打孔,將永磁材料填充進(jìn)去;內(nèi)嵌式:如果轉(zhuǎn)速夠快,例如1wr/min甚至3wr/min,還是用內(nèi)嵌式較好,轉(zhuǎn)子沖片機(jī)械強(qiáng)度高、安裝永磁體后轉(zhuǎn)子不易變形等。
以常見的感應(yīng)式電機(jī)三相異步電機(jī)為例,其轉(zhuǎn)子是鼠籠式的;在給定子通入交流電,定子中就會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)切割籠條,從而在籠條內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與定子磁場(chǎng)相吸的磁場(chǎng);這樣轉(zhuǎn)子就會(huì)跟著之前的定子中的磁場(chǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),而伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子自帶磁場(chǎng),因此運(yùn)行起來伺服電機(jī)要比感應(yīng)式三相異步電機(jī)效率更高。