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DC伺服电机和AC伺服电机的区别

发布时间:2021-11-26人气:16

 伺服电机分为AC交流伺服和DC伺服电机,那么这两者有什么区别呢?

    交流伺服电机的基本结构类似于交流感应电机(异步电机)。在定子上,有两个相空间偏移90度的励磁绕组Wf和控制绕组WcoWf,它们以恒定的交流电压连接。通过使用施加在Wc上的交流电压或相位变化,可以控制电机。伺服电机交流具有运行稳定、可控性好、响应快、灵敏度高的特点,机械特性和调节特性的非线性指标严格(分别小于10%~15%和小于15%~25%)。

    DC伺服电机的优缺点

    优点:速度控制准确,转矩转速特性硬,控制原理简单,使用方便,价格低廉。

    缺点:电刷换向、限速、附加电阻、磨损颗粒(不适合无尘易爆环境)。

    伺服电机DC电机的基本结构与普通DC电机相似。电机转速n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j,其中E为电枢反电动势,K为常数,J为每极磁通量,Ua和Ia为电枢电压和电枢电流,Ra为电枢电阻。改变Ua或φ可以控制DC伺服电机的速度。然而,在永磁DC伺服电机中,励磁绕组被永磁体取代。DC伺服电机具有良好的线性调节特性和快速的时间响应。

    AC伺服电机的优缺点

    优点:调速特性好,全转速范围内控制平稳,几乎无振荡,90%以上效率高,发热少,高速控制,高精度位置控制(取决于编码器精度),恒转矩,低惯性,低噪音,额定工作范围内无电刷磨损,免维护(适用于无尘、易爆环境)。

    缺点:控制复杂,需要现场调整驱动参数来确定PID参数,需要更多的连接。

    DC伺服电机可分为有刷电机和无刷电机。

    无刷电机具有成本低、结构简单、起动转矩大、调速范围宽、易于控制和维护等优点,但容易维护(更换碳刷),产生电磁干扰,需要使用环境。通常用于成本敏感的普通工业和民用场合。

    无刷电机具有体积小、重量轻、输出大、响应快、转速高、惯性小、转矩旋转平稳平稳、控制复杂智能、电子换向方式灵活、方波或正弦波换向、电机免维护、高效节能、电磁辐射低、温升低、寿命长等优点,适用于各种环境。

    伺服电机交流也是无刷电机,分为同步电机和异步电机。目前运动控制一般采用同步电机,功率范围大,功率大,惯性大,最大转速低,且随着功率的增加恒速下降,适用于低速稳定运行的场合。

    伺服电机里面的转子是永磁体,驱动器控制U/V/W三相电形成电磁场,转子在这个磁场的作用下旋转。同时,电机提供的编码器将反馈信号传输给驱动器,并将反馈值与目标值进行比较,从而调整转子的旋转角度。伺服电机的精度取决于编码器的精度(行数)。

    随着永磁交流伺服驱动技术的快速发展,DC伺服系统面临着被淘汰的危机[/p][p=30,2,左]自20世纪80年代以来,随着集成电路、电力电子技术和交流变速驱动技术的发展,永磁交流伺服驱动技术取得了突出的发展,各国著名电气制造商相继推出了新的交流伺服电机和伺服驱动器系列产品。交流伺服系统已经成为当代高性能伺服系统的主要发展方向,这使得DC伺服系统面临被淘汰的危机。

    与DC伺服电机相比,交流伺服电机具有以下主要优点:

    (1)无电刷和换向器,运行更可靠,免维护。

    𖲕The定子绕组发热大大减少。

    ⑶惯性小,系统快速响应性好。

    ⑶高速高扭矩工况良好。

    5.同等功率下体积小重量轻。

    伺服电机原则

    交流伺服电机的定子结构与电容分相单相异步电机基本相似。定子配有两个位置相差90度的绕组。一个是激励绕组Rf,它总是连接到交流电压Uf。另一个是控制绕组L,与控制信号电压Uc相连。所以交流伺服电机也叫双伺服电机。

    交流伺服电机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电机具有更宽的调速范围、线性的机械特性、无“自转”现象和快速响应性能,与普通电机相比应具有转子电阻大、转动惯量小两个特点。目前广泛使用的转子结构有两种:一种是采用高电阻率导电材料制成的高电阻率导电棒的鼠笼式转子,为了减小转子的转动惯量,将转子做成细长形;另一种是铝合金制成的空心杯状转子,杯壁只有0.2-0.3毫米,空心杯状转子因其转动惯量小、响应快、运行稳定而得到广泛应用。

    交流伺服电机没有控制电压时,定子中只有励磁绕组产生的脉动磁场,转子静止。当存在控制电压时,定子中产生旋转磁场,转子沿着旋转磁场的方向旋转。在负载不变的情况下,电机的转速随着控制电压的大小而变化,当控制电压的相位相反时,伺服电机就会反转。

    虽然交流伺服电机的工作原理与电容运转单相异步电机相似,但前者的转子电阻远大于后者,因此与电容运转异步电机相比,伺服电机有两个显著特点:

    1.起动转矩大:由于转子阻力大,转矩特性(机械特性)更接近线性,具有较大的起动转矩。因此,定子一有控制电压,转子就立即旋转,其特点是启动快,灵敏度高。

    2.工作范围广:运行稳定,噪音低。[/p][p=30,2,左]3。无自旋转:一旦失去控制电压,运行中的伺服电机将停止运行。


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