伺服电机知识汇总是什么？东莞电动机厂家告诉你

伺服电动机知识汇总是什么？东莞电动机厂家告诉你

伺服电动机单词“ servo”源自希腊语单词“ slave”。 “伺服电动机”可以理解为绝对遵守控制信号命令的电动机：在发出控制信号之前，转子是静止的；发送控制信号后，转子立即旋转。当控制信号消失时，转子可以立即停止。

伺服电动机是在自动控制装置中用作致动器的微型电动机。其功能是将电信号转换为旋转轴的角位移或角速度。

伺服电机分为两类：交流伺服和直流伺服

交流伺服电动机的基本结构类似于交流感应电动机（异步电动机）。有两个励磁绕组Wf和控制绕组WcoWf在定子上具有90°电角的相空间位移，它们连接到恒定的交流电压，并利用施加到Wc的交流电压或相位的变化来达到以下目的：控制电动机的运行。交流伺服电机具有运行稳定，可控性好，响应速度快，灵敏度高，机械特性和调节特性非线性指标严格的特点（要求小于10％至15％和小于15％至25％，分别）。

直流伺服电动机的基本结构与普通的直流电动机相似。电机转速n = E / K1j =（Ua-IaRa）/ K1j，其中E是电枢反电动势，K是常数，j是每极磁通量，Ua和Ia是电枢电压和电枢电流，Ra电枢电阻，变化Ua或改变φ，可以控制直流伺服电动机的速度，但一般采用控制电枢电压的方法，在永磁直流伺服电动机中，励磁绕组由永磁体代替，磁通量φ是恒定的。直流伺服电机具有良好的线性调节特性和快速的响应时间。

直流伺服电机的优缺点

优点：精确的速度控制，硬转矩的速度特性，简单的控制原理，易于使用，价格便宜。

缺点：电刷换向，限速，附加阻力，磨损颗粒（无尘埃和爆炸性环境不适合）

交流伺服电机的优缺点

优点：良好的速度控制特性，在整个速度范围内均能平稳控制，几乎没有振荡，效率超过90％，产生的热量更少，高速控制，高精度位置控制（取决于编码器精度），在额定操作范围内区域可实现恒定扭矩，低惯性，低噪音，无电刷磨损且免维护（适用于无尘和爆炸性环境）

缺点：控制更加复杂，需要在现场调整驱动器参数以确定PID参数，并且需要更多的连接。

直流伺服电机分为有刷和无刷电机。

有刷电动机成本低，结构简单，起动转矩大，转速范围宽，易于控制且需要维护，但维护方便（更换碳刷），产生电磁干扰，对使用环境有要求，通常用于成本敏感用于普通工业和民用场合。

无刷电机具有体积小，重量轻，输出大，响应速度快，转速低，惯性小，转矩稳定，旋转平稳，控制复杂，智能化，电子换向方式灵活，可进行方波或正弦波换向等特点，电动机维修免费，高效，节能，电磁辐射小，温升低，寿命长，适用于各种环境。

交流伺服电动机也是无刷电动机，分为同步电动机和异步电动机。当前，同步电动机通常用于运动控制中。它们的功率范围大，功率可以很大，惯性大，最大速度低，并且随着功率的增加速度均匀降低速度，适合低速和稳定运行

伺服电机内部的转子是永磁体。驱动程序控制U / V / W三相电以形成电磁场。转子在该磁场的作用下旋转。同时，内置在电动机中的编码器将反馈信号传输到驱动器。比较这些值以调整转子的旋转角度，并且伺服电机的精度取决于编码器的精度（行数）。

交流伺服电动机和无刷直流伺服电动机在性能上有何不同？

回答：交流伺服电机由正弦波控制，转矩脉动小，因此交流伺服电机的性能更好。无刷直流伺服由梯形波控制。但是无刷直流伺服的控制相对简单且便宜。

永磁交流伺服驱动技术的飞速发展使直流伺服系统面临被淘汰的危机[/ p] [p = 30，2，left]自1980年代以来，集成电路，电力电子技术和交流变速驱动器随着技术的发展，永磁交流伺服驱动器技术得到了显着发展。各国著名的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。交流伺服系统已成为现代高性能伺服系统的主要发展方向，这使得直流伺服系统面临被淘汰的危机。

与直流伺服电动机相比，永磁交流伺服电动机具有以下主要优点：

⑴无需电刷和换向器，操作更加可靠且免维护*****。

⑵大大减少了定子绕组的热量。

（3）惯性小，系统响应速度快。

⑷高速大扭矩的工作状态良好。

power在相同功率下体积小，重量轻。

永磁交流伺服系统的兴起与现状

自从MANNESMANN的德国力士乐公司的Indramat分支机构在1978年*****博览会上正式推出MAC永磁交流伺服电机驱动系统以来，这标志着下一代交流伺服技术已经成熟。到1980年代中后期，大型公司已经拥有完整的产品系列，整个伺服设备市场都转向了交流系统。早期的模拟系统在零漂移，抗干扰，可靠性，准确性和灵活性等方面存在缺陷，仍然不能完全满足运动控制的要求。一个数字控制系统出现了，控制部分可以用软件来完成。在1990年代以后，由全数字正弦波控制的永久性数字交流伺服电动机驱动系统在传动领域得到了进一步发展。

目前，大多数高性能电伺服系统都使用永磁同步交流伺服电机，而控制驱动器大多使用快速准确的定位全数字位置伺服系统。典型的制造商包括德国的西门子，美国的科尔摩根，松下和日本的安川。

永磁交流伺服系统主要制造商概述

日本安川电机制造有限公司推出了小型交流伺服电机和驱动器，其中D系列适用于CNC机床（最大转速为1000r / min，扭矩为0.25〜2.8Nm），R系列适用于机器人（最高速度为3000r / min，扭矩为0.016〜0.16Nm）。后来，推出了六个系列的M，F，S，H，C和G。在1990年代，新的D系列和R系列问世。由原来的矩形波系列驱动的8051单片机控制，改为正弦波驱动的80C，154CPU和门阵列芯片，扭矩波动从24％降低到7％，可靠性得到了提高。这样，仅用了几年就形成了八个系列（功率范围从0.05至6kW）相对完整的系统，该系统可以满足工作机械，装卸机构，焊接机器人，组装机器人，电子元件，加工机械，印刷机，高速绕线机，绕线机等的不同需求

日本的Fanuc以生产机床数控设备而闻名，在1980年代中期还推出了S系列（13种规格）和L系列（5种规格）永磁交流伺服电机。其中，L系列具有较小的转动惯量和机械时间常数，适用于需要特别快速响应的位置伺服系统。

其他日本制造商，例如三菱电机（*****，HC-MFS，*****，HC-RFS和HC-UFS系列），东芝精机（SM系列），大uma铁工厂（BL系列），三洋电机（BL系列），立石电机（S系列）和许多其他制造商也已经进入了永磁交流伺服系统的竞争。 [/ P] [p = 30，2，左]力士乐（Rexroth）的Indramat部门的MAC系列交流伺服电机有7种规格和92种规格。

德国西门子公司的IFT5系列三相永磁交流伺服电机分为标准型和短型两类，共有8种规格和98种规格。与具有相同输出转矩的IHU系列直流伺服电机相比，该系列交流伺服电机的重量仅为后者的1/2。匹配的晶体管脉宽调制驱动器6SC61系列可以提供多达6轴的电机控制。

德国BOSCH公司生产SD系列铁氧体永磁体（17个规格）和SE系列稀土永磁体（8个规格）交流伺服电机和Servodyn SM系列驱动控制器。

美国著名的伺服生产公司Gettys曾经是Gould Electronics公司的运动控制部门，生产M600系列交流伺服电机和A600系列伺服驱动器，后来合并为AEG以恢复Gettys的名称并启动A700数字交流伺服系统。

美国AB（ALLEN-BRADLEY）公司的传动部门生产1326型铁氧体永磁交流伺服电机和1391型交流PWM伺服控制器。电机包括3种尺寸的30种规格。

ID（Industrial Drives）是美国著名的Kollmorgen的工业驱动部门。它生产了41种规格的无刷伺服电机和BDS3伺服驱动器BR-210，BR-310，BR-510系列。自1989年以来，已经推出了一系列新的永磁交流伺服电机（金线），包括B（小惯量），M（中惯量）和EB（防爆）。有80种五种框架尺寸，每种都有42种规格。它们全部由钕铁硼永磁材料制成。扭矩范围为0.84〜111.2Nm，功率范围为0.54〜15.7kW。匹配的驱动器是BDS4（模拟类型），BDS5（数字类型，包括位置控制）和Smart Drive（数字类型），最大连续电流为55A。金线系列代表了当代永磁交流伺服技术的最新水平。

爱尔兰的内陆地区最初是科尔摩根在国外的分支机构，现已合并为AEG，AEG以生产直流伺服电机，直流转矩电机和伺服放大器而闻名。它生产17种规格的SmCo永磁交流伺服电机和8种控制器，三种尺寸分别为BHT1100、2200和3300。

法国Alsthom集团在巴黎的Parvex工厂共生产14种规格的LC系列（长型）和GC系列（短型）交流伺服电机，并生产AXODYN系列变频器。

前苏联开发了两个系列的交流伺服电机，用于数控机床和机器人伺服控制。其中，ДBy系列使用铁氧体永磁体。有两种尺寸。每个框架大小都有三个核心长度。每个都有两个绕组数据。共有12种规格，连续扭矩范围为7〜35N.m。 2ДBy系列采用稀土永磁体，有6种尺寸和17种规格，扭矩范围为0.1〜170N.m，并配有3ДБ型控制器。

近年来，日本松下公司推出了全数字式MINAS系列交流伺服系统，其中永磁交流伺服电动机具有MSMA系列小惯性型，功率从0.03至5kW，共有18种规格；中惯量型有MDMA，MGMA，MFMA系列，功率从0.75到4.5kW，共有23个规格，MHMA系列大惯量电机的功率范围从0.5到5kW，有7个规格。

三星近年来在韩国开发的全数字永磁交流伺服电机和驱动系统，其中FAGA交流伺服电机系列包括CSM，CSMG，CSMZ，CSMD，CSMF，CSMS，CSMH，CSMN，CSMX，功率从15W至5kW。

目前，功率率综合指标（Powerrate）经常被用作伺服电机的品质因数，以测量和比较各种交直流伺服电机和步进电机的动态响应性能。功率变化率表示电动机的连续（额定）转矩与转子惯量的比率。

根据功率变化率的计算和分析，永磁交流伺服电机的技术指标以美国I.D的Goldline系列为最佳，其次是德国西门子的IFT5系列。

什么是“精密传动微型专用电机”？

“精密传动微型专用电机”可以快速，正确地执行系统中频繁更改的指令，并驱动伺服机构完成指令所期望的工作，其中大部分可以满足以下要求：

1.可以频繁地启动，停止，制动，倒车和低速运行，机械强度高，耐热等级高，绝缘等级高。

2.快速响应能力好，扭矩大，转动惯量小，时间常数小。

3.使用驱动器和控制器（如伺服电机，步进电机），控制性能良好。

4.高可靠性和高精度。

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