伺服電機運動控制系統(tǒng)的調(diào)試五01控制方案設計

02元器件的選型

03程序設計與調(diào)試項目五伺服電機運動控制系統(tǒng)的調(diào)試

元器件的選型02任務2元器件的選型1.知識目標（1）伺服電動機的分類，結構，原理，性能指標；（2）伺服驅(qū)動器的原理與應用；2.技能目標（1）伺服電動機及驅(qū)動器的分析與選型能力；（2）斷路器分析與選型能力；（3）繼電器、接觸器分析與選項能力；（4）變壓器，開關電源，按鈕與指示燈的選型能力；3.素質(zhì)目標（1）嚴謹、全面、高效、負責的職業(yè)素質(zhì)；（2）查閱資料、勤于思考、勇于探索的良好作風；（3）善于自學、善于歸納分析；

5.2.1伺服電動機的原理與特點

伺服電動機又稱執(zhí)行電動機，其任務是將輸入的電信號轉(zhuǎn)換為軸上的轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)速，以帶動控制對象。

伺服電動機可分為交流和直流兩種。

伺服電動機最大特點是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速受信號電壓控制。與普通電動機相比有如下特點：（1）調(diào)速范圍寬。伺服電機轉(zhuǎn)速隨控制電壓改變，能在寬范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。（2）轉(zhuǎn)子的慣性小，響應快。隨控制電壓改變靈敏反應，能迅速啟動、停轉(zhuǎn)。（3）控制功率小，過載能力強，可靠性好。5.2.1伺服電動機的原理與特點1、交流伺服電動機（1）兩相交流伺服電機結構交流伺服電機接線圖交流伺服電機轉(zhuǎn)子分兩種：鼠籠轉(zhuǎn)子和杯形轉(zhuǎn)子。鼠籠轉(zhuǎn)子與三相鼠籠式電動機的轉(zhuǎn)子結構相似。杯形轉(zhuǎn)子伺服電動機的結構如圖所示。杯形轉(zhuǎn)子伺服電動機結構圖5.2.1伺服電動機的原理與特點交流伺服電動機的特點和應用范圍種

類產(chǎn)品型號結構特點性能特點鼠籠式轉(zhuǎn)子SL與一般鼠籠式電動機結構相同，但轉(zhuǎn)子細而長，轉(zhuǎn)子導體用高電阻率的材料勵磁電流較小，體積較小，機械強度高，低速運行不夠平穩(wěn)，有時快時慢的抖動現(xiàn)象空心杯形轉(zhuǎn)子SK轉(zhuǎn)子成薄壁圓筒形，放在內(nèi)、外定子之間轉(zhuǎn)動慣量小，運行平穩(wěn)，無抖動，但勵磁電流較大，體積也較大5.2.1伺服電動機的原理與特點（2）兩相交流伺服電動機的基本原理兩相交流伺服電動機以單相異步電動機原理為基礎，從交流伺服電機接線圖可看出，勵磁繞組接到電壓一定的交流電網(wǎng)上，控制繞組接到控制電壓Uc上，當有控制信號輸入時，兩相繞組便產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。該磁場與轉(zhuǎn)子中的感應電流相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子跟隨著旋轉(zhuǎn)磁場以一定的轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)動起來，其同步轉(zhuǎn)速

轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場的方向相同，把控制電壓的相位改變180°，則可改變何服電動機的旋轉(zhuǎn)方向。5.2.1伺服電動機的原理與特點（3）消除“自轉(zhuǎn)“現(xiàn)象的措施從圖A機械特性曲線可知，轉(zhuǎn)子電阻越大，達到最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)速越低，最大轉(zhuǎn)矩出現(xiàn)在S>1附近。（B）Uc=0時n=f（T）曲線（A）對應不同轉(zhuǎn)子電阻的n=f（T）曲線如圖B所示，曲線1為有控制電壓的機械特性曲線，曲線（1）為無控制電壓的轉(zhuǎn)矩曲線。曲線（1）說明，去掉控制電壓后，電磁轉(zhuǎn)矩的方向總是與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，起制動作用。5.2.1伺服電動機的原理與特點2、直流伺服電動機按勵磁方式之不同可分為電磁式和永磁式兩種。電磁式又分為他勵式、并勵式和串勵式。電磁式（它勵式）永磁式直流伺服電機除傳統(tǒng)式外，還有低慣量式，分無槽、杯形、圓盤、無刷電樞幾種，其特點如右表所示。名

稱勵磁方式產(chǎn)品型號結構特點性能特點一般直流電機電磁或永磁SZ或SY

與普通直流電機相同，但電樞鐵芯長度與直徑之比稍大，氣隙較小

具有下垂的機械特性和線性的調(diào)節(jié)特性，對控制信號響應快無槽電樞直流電機電磁或永磁SWC

電樞鐵芯為光滑圓柱，電樞繞組用環(huán)氧樹脂粘在電樞鐵芯表面，氣隙較大

具有一般直流執(zhí)行電動機的特點，而且轉(zhuǎn)動慣量和機電時間常數(shù)小，換向良好空心杯形電樞直流電機永磁SYK

電樞繞組用環(huán)氧樹脂澆注成杯形，置于內(nèi)、外定子之間，內(nèi)、外定子分別用軟磁材料和永磁材料做成

除具有一般直流執(zhí)行電動機的特點外，轉(zhuǎn)動慣量和機電時間常數(shù)，低速運行平穩(wěn)，換向好印刷繞組直流電機永磁SN

在圓盤絕緣薄板上印制裸露的繞組構成電樞，磁極軸向安裝

轉(zhuǎn)動慣量小，機電時間常數(shù)小，低速運行性能好無刷直流電機永磁SW

由晶體管開關電路和位置傳感器代替電刷