伺服電機(jī)控制與應(yīng)用詳細(xì)教學(xué)

1、1 1、交流伺服電動(dòng)機(jī)交流伺服電動(dòng)機(jī)2 2、直流伺服電動(dòng)機(jī)直流伺服電動(dòng)機(jī) 在有控制信號(hào)輸入時(shí)，伺服電動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)；沒(méi)在有控制信號(hào)輸入時(shí)，伺服電動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)；沒(méi)有控制信號(hào)輸入，它就停止轉(zhuǎn)動(dòng)。改變控制電壓的有控制信號(hào)輸入，它就停止轉(zhuǎn)動(dòng)。改變控制電壓的大小和相位大小和相位( (或極性或極性) )就可改變伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和就可改變伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向。1.21.2伺服電機(jī)最大特點(diǎn)伺服電機(jī)最大特點(diǎn)(1)(1)調(diào)速范圍寬廣。伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨著控制電調(diào)速范圍寬廣。伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨著控制電壓改變，能在寬廣的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。壓改變，能在寬廣的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。(2)(2)轉(zhuǎn)子的慣性小，即能實(shí)現(xiàn)迅速啟動(dòng)、停

2、轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的慣性小，即能實(shí)現(xiàn)迅速啟動(dòng)、停轉(zhuǎn)。(3)(3)控制功率小，過(guò)載能力強(qiáng)，可靠性好?？刂乒β市?，過(guò)載能力強(qiáng)，可靠性好。1.4伺服電機(jī)在自控制系統(tǒng)中的典型應(yīng)用伺服電機(jī)在自控制系統(tǒng)中的典型應(yīng)用其它場(chǎng)合的應(yīng)用其它場(chǎng)合的應(yīng)用伺服電機(jī)伺服電機(jī)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器伺服電機(jī)伺服電機(jī)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器松下交流伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器松下交流伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器安川伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器安川伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器交流伺服電機(jī)系統(tǒng)交流伺服電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器交流伺服交流伺服電機(jī)器電機(jī)器2.12.1 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)交流電機(jī)交流電機(jī)編碼器編碼器交流電機(jī)交流電機(jī)電源線電源線編碼器信編碼器信號(hào)輸出線號(hào)輸出線1.2.11.2.1 結(jié)構(gòu)

3、結(jié)構(gòu)交流電機(jī)交流電機(jī)減速齒輪減速齒輪機(jī)械負(fù)載軸機(jī)械負(fù)載軸勵(lì)磁繞組勵(lì)磁繞組控制繞組控制繞組勵(lì)磁電壓勵(lì)磁電壓控制電壓控制電壓轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子定子定子殼體殼體轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子定定子子殼殼體體電氣原理圖電氣原理圖控制繞組控制繞組勵(lì)磁繞組勵(lì)磁繞組控制繞組與勵(lì)磁控制繞組與勵(lì)磁繞組相差繞組相差900 (1) 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 鐵芯槽內(nèi)放銅條鐵芯槽內(nèi)放銅條,端端 部用短路環(huán)形成一體部用短路環(huán)形成一體, 或鑄鋁形成轉(zhuǎn)子繞組?；蜩T鋁形成轉(zhuǎn)子繞組。鑄鋁的籠型轉(zhuǎn)子鑄鋁的籠型轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子定子定子殼體殼體 2、 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子籠型轉(zhuǎn)子籠型轉(zhuǎn)子 (2) 杯杯轉(zhuǎn)子綱轉(zhuǎn)子綱 薄壁園筒形，放于內(nèi)外定薄壁園筒形，放于內(nèi)外定子之間子之間。一般壁厚為。一般壁厚為0

4、.3mm杯型轉(zhuǎn)子杯型轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子定子定子殼體殼體 2.2 2.2 轉(zhuǎn)動(dòng)原理轉(zhuǎn)動(dòng)原理 2.2 2.2 轉(zhuǎn)動(dòng)原理轉(zhuǎn)動(dòng)原理 2.2 2.2 轉(zhuǎn)動(dòng)原理轉(zhuǎn)動(dòng)原理 當(dāng)磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)，在空間形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。假設(shè)永久磁鐵是當(dāng)磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)，在空間形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。假設(shè)永久磁鐵是順時(shí)糾方向以順時(shí)糾方向以n n0 0的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，那末它的磁力線也就以順時(shí)針?lè)较虻霓D(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，那末它的磁力線也就以順時(shí)針?lè)较蚯懈钷D(zhuǎn)子導(dǎo)條，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中就產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。根據(jù)右手定則，切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中就產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。根據(jù)右手定則，N N極下導(dǎo)條的感應(yīng)電勢(shì)方向垂直地從紙面出來(lái)。而極下導(dǎo)條的感應(yīng)電勢(shì)方向垂直地從紙面出來(lái)。而S S極下導(dǎo)條的極下導(dǎo)

5、條的感應(yīng)電勢(shì)方向垂直地進(jìn)入紙面。由于鼠籠轉(zhuǎn)子的導(dǎo)條都是通過(guò)感應(yīng)電勢(shì)方向垂直地進(jìn)入紙面。由于鼠籠轉(zhuǎn)子的導(dǎo)條都是通過(guò)短路環(huán)連接起來(lái)的，因此在感應(yīng)電勢(shì)的作用下，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中短路環(huán)連接起來(lái)的，因此在感應(yīng)電勢(shì)的作用下，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中就會(huì)有電流流過(guò)，電流有功分量的方向和感應(yīng)電勢(shì)方向相同。就會(huì)有電流流過(guò)，電流有功分量的方向和感應(yīng)電勢(shì)方向相同。再根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力原理，轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)條又要與磁場(chǎng)再根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力原理，轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)條又要與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁力，這個(gè)電磁力相互作用產(chǎn)生電磁力，這個(gè)電磁力F F作用在轉(zhuǎn)子上，并對(duì)轉(zhuǎn)軸形作用在轉(zhuǎn)子上，并對(duì)轉(zhuǎn)軸形成電磁轉(zhuǎn)矩。根據(jù)左手定則，轉(zhuǎn)矩方向與磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)的方向

6、是一成電磁轉(zhuǎn)矩。根據(jù)左手定則，轉(zhuǎn)矩方向與磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)的方向是一致的，也是順時(shí)針?lè)较?。因此，鼠籠轉(zhuǎn)子便在電磁轉(zhuǎn)矩作用下致的，也是順時(shí)針?lè)较颉Ｒ虼?，鼠籠轉(zhuǎn)子便在電磁轉(zhuǎn)矩作用下順著磁鐵旋轉(zhuǎn)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。順著磁鐵旋轉(zhuǎn)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。電氣原理圖電氣原理圖控制繞組控制繞組勵(lì)磁繞組勵(lì)磁繞組 cfmfmc90sinsinIitIitIi 控制繞組控制繞組勵(lì)磁繞組勵(lì)磁繞組當(dāng)兩相對(duì)稱電流通入兩相對(duì)稱繞組時(shí)當(dāng)兩相對(duì)稱電流通入兩相對(duì)稱繞組時(shí)，在電機(jī)內(nèi)就產(chǎn)生一個(gè)旋在電機(jī)內(nèi)就產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。當(dāng)電流變化一個(gè)周期時(shí)當(dāng)電流變化一個(gè)周期時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)了一圈旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)了一圈。UC1UC2UF1UF2控制繞組控制繞

7、組勵(lì)磁繞組勵(lì)磁繞組控制繞組控制繞組勵(lì)磁繞組勵(lì)磁繞組 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定于定子繞組旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定于定子繞組極對(duì)數(shù)和電源的頻率極對(duì)數(shù)和電源的頻率。圖所表。圖所表示的是一臺(tái)兩極的電機(jī)，即極對(duì)數(shù)示的是一臺(tái)兩極的電機(jī)，即極對(duì)數(shù)P1。對(duì)兩極電機(jī)而言，電。對(duì)兩極電機(jī)而言，電流每變化一個(gè)周期，磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一圈，因而當(dāng)流每變化一個(gè)周期，磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一圈，因而當(dāng)電源頻率電源頻率f400 Hs，即每秒變化，即每秒變化400個(gè)周期時(shí)，磁場(chǎng)每秒應(yīng)當(dāng)個(gè)周期時(shí)，磁場(chǎng)每秒應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)400圈，故對(duì)兩極電機(jī)，即圈，故對(duì)兩極電機(jī)，即P1而言，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速為而言，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速為 n0= 24000 rmin旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速為的一般表達(dá)式為旋轉(zhuǎn)

8、磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速為的一般表達(dá)式為min)/(60)/(0rpfsrpfn 對(duì)于伺服電動(dòng)機(jī)，還有一條很重要的機(jī)械特性，這就是零對(duì)于伺服電動(dòng)機(jī)，還有一條很重要的機(jī)械特性，這就是零信號(hào)時(shí)的機(jī)械特性，所謂零信號(hào)，就是控制電壓信號(hào)時(shí)的機(jī)械特性，所謂零信號(hào)，就是控制電壓UC0，這時(shí)，這時(shí)磁場(chǎng)是脈振磁場(chǎng)，它可以分解為幅值相等、轉(zhuǎn)向相反的兩個(gè)圓磁場(chǎng)是脈振磁場(chǎng)，它可以分解為幅值相等、轉(zhuǎn)向相反的兩個(gè)圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其作用可以想象為有兩對(duì)相同大小的磁鐵形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其作用可以想象為有兩對(duì)相同大小的磁鐵NS和和NS在空間以相反方向旋轉(zhuǎn)。在空間以相反方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電阻已增大到使臨界轉(zhuǎn)差率當(dāng)電阻已增大到使臨界轉(zhuǎn)差率1 1的程度時(shí)，合成

9、轉(zhuǎn)矩曲線與橫的程度時(shí)，合成轉(zhuǎn)矩曲線與橫軸相交僅有一點(diǎn)軸相交僅有一點(diǎn)(S(S1 1處處) )，而且在電機(jī)運(yùn)行范圍內(nèi)，合成轉(zhuǎn)矩，而且在電機(jī)運(yùn)行范圍內(nèi)，合成轉(zhuǎn)矩均為負(fù)值，即為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。因而當(dāng)控制電壓均為負(fù)值，即為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。因而當(dāng)控制電壓U UC C取消變?yōu)閱蜗噙\(yùn)行取消變?yōu)閱蜗噙\(yùn)行時(shí)，電機(jī)就立刻產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，與負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩一起促使時(shí)，電機(jī)就立刻產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，與負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩一起促使電機(jī)迅電機(jī)迅速停轉(zhuǎn)速停轉(zhuǎn)，這樣就不會(huì)產(chǎn)生自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。，這樣就不會(huì)產(chǎn)生自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。 設(shè)電機(jī)的負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩為設(shè)電機(jī)的負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩為TL，控制電壓控制電壓0.25UC時(shí)時(shí),電機(jī)在特性點(diǎn)電機(jī)在特性點(diǎn)A運(yùn)行，轉(zhuǎn)速為運(yùn)行，轉(zhuǎn)速為na，這時(shí)電機(jī)產(chǎn)生，這

10、時(shí)電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩相平衡。當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩與負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩相平衡。當(dāng)控制電壓升高到控制電壓升高到0.5UC時(shí)，電機(jī)產(chǎn)時(shí)，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩就隨之增加生的轉(zhuǎn)矩就隨之增加C，由于電機(jī)由于電機(jī)的轉(zhuǎn)子及其負(fù)載存在著慣性，轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子及其負(fù)載存在著慣性，轉(zhuǎn)速不能瞬時(shí)改變，因此電機(jī)就要速不能瞬時(shí)改變，因此電機(jī)就要瞬時(shí)地在特性點(diǎn)瞬時(shí)地在特性點(diǎn)C運(yùn)行，這時(shí)電機(jī)運(yùn)行，這時(shí)電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩，電產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩，電機(jī)就加速，一直增加到機(jī)就加速，一直增加到nb，電機(jī)，電機(jī)就在就在B點(diǎn)運(yùn)行。點(diǎn)運(yùn)行。伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性ABC結(jié)論：結(jié)論：改變控制電壓的大改變控制電壓的大小，就實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速的控制

11、小，就實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速的控制編碼器編碼器部分部分 安裝在電機(jī)后端，其轉(zhuǎn)盤（光柵）安裝在電機(jī)后端，其轉(zhuǎn)盤（光柵）與電機(jī)同軸。與電機(jī)同軸。5V5V0V0V伺服電機(jī)控制精度取決于編碼器精度。伺服電機(jī)控制精度取決于編碼器精度。編碼器編碼器1 1、主要功能、主要功能（1 1）根據(jù)給定信號(hào)輸出與）根據(jù)給定信號(hào)輸出與此成正比的控制電壓此成正比的控制電壓UCUC；（2 2）接收編碼器的速度和）接收編碼器的速度和位置信號(hào)；位置信號(hào)；（3 3）I/OI/O信號(hào)接口信號(hào)接口數(shù)碼顯示窗口數(shù)碼顯示窗口參數(shù)設(shè)置鍵參數(shù)設(shè)置鍵計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)RS232口口I/O信號(hào)接口信號(hào)接口編碼器信號(hào)接口編碼器信號(hào)接口電機(jī)電源輸入電機(jī)電源輸入輸出接

12、線端子輸出接線端子2、外部組成、外部組成3 3、控制模式、控制模式（1 1）位置控制模式）位置控制模式最大輸入脈沖最大輸入脈沖頻率頻率500KPPS500KPPS（微分接收器）和（微分接收器）和200KPPS200KPPS（用于開(kāi)路收集器）（用于開(kāi)路收集器）（2 2）速度控制模式）速度控制模式 模擬速度指令模擬速度指令輸入：輸入：0 010V/10V/額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速（3 3）力矩控制模式）力矩控制模式模擬力矩指令模擬力矩指令輸入：輸入：0 010V/10V/最大力矩最大力矩MREA/D功率放大功率放大器器序列控制器序列控制器誤差檢出誤差檢出門激勵(lì)門激勵(lì)8888888操作人員接口操作人員接口參

13、數(shù)控制參數(shù)控制EEPROM保護(hù)電路保護(hù)電路A/D位置誤差計(jì)數(shù)器位置誤差計(jì)數(shù)器放大器放大器速度誤差速度誤差放大器放大器速度檢出速度檢出內(nèi)速度指令內(nèi)速度指令轉(zhuǎn)矩限位轉(zhuǎn)矩限位電流控制電流控制PWM電路電路處理編碼器信號(hào)處理編碼器信號(hào)位置/速度速度轉(zhuǎn)矩位置內(nèi)外16位報(bào)警信號(hào)脈沖指令速度指令轉(zhuǎn)矩指令脈沖輸出LED面板B1B2PtrL1L2L3+5V+/-12V門激勵(lì)電源編碼器電源4、原理框圖、原理框圖交流伺服電機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用交流伺服電機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用圖圖 2-2 2-2 交流伺服電機(jī)系統(tǒng)接線示意圖交流伺服電機(jī)系統(tǒng)接線示意圖交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接連接AC220V I/O板板交流伺服電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)交流伺服電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)P

14、C機(jī)機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器運(yùn)動(dòng)控制器I/O電電路路驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)器器電電 機(jī)機(jī)Pulse 0/1P9-0/2CN SIG控制電壓編碼器反饋信號(hào)軸號(hào)0/1數(shù)據(jù)信號(hào)使能信號(hào)使能信號(hào)DO 21/22速度信號(hào)速度信號(hào)DAC 0/1交流伺服電機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用交流伺服電機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用交流伺服電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)交流伺服電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1 、設(shè)置參數(shù)方法一方法一聯(lián)接計(jì)算機(jī)使用聯(lián)接計(jì)算機(jī)使用軟件設(shè)置軟件設(shè)置方法二方法二直接在驅(qū)動(dòng)器直接在驅(qū)動(dòng)器面板按鈕設(shè)置面板按鈕設(shè)置交流伺服電機(jī)系統(tǒng)使用交流伺服電機(jī)系統(tǒng)使用方法一、使用計(jì)算機(jī)設(shè)置參數(shù)1、啟動(dòng)軟件、啟動(dòng)軟件2、修改參數(shù)、修改參數(shù)NO.19=000E(允許參數(shù)改寫允許參數(shù)改寫)3 3、修改參數(shù)、修改參數(shù)

15、O.41=0001O.41=0001（內(nèi)部使能）（內(nèi)部使能）4 4、正反轉(zhuǎn)試運(yùn)行、正反轉(zhuǎn)試運(yùn)行1 、設(shè)置參數(shù)1 1、啟動(dòng)軟件、啟動(dòng)軟件2 2、進(jìn)入、進(jìn)入TESTTEST功能，使用功能，使用JOGJOG模式調(diào)試系統(tǒng)模式調(diào)試系統(tǒng)3 3、正反轉(zhuǎn)試運(yùn)行、正反轉(zhuǎn)試運(yùn)行2 、使用計(jì)算機(jī)調(diào)試伺服電機(jī)系統(tǒng)使用計(jì)算機(jī)調(diào)試伺服電機(jī)系統(tǒng)1、啟動(dòng)軟件將參數(shù)NO.41=0000,改為外部使能，然后關(guān)閉軟件2、接通電源顯示窗口顯示數(shù)字為設(shè)備連接正確。3、按MODE鍵，顯示rd-of3 3、使用驅(qū)動(dòng)器操作面板手動(dòng)使用驅(qū)動(dòng)器操作面板手動(dòng)調(diào)試伺服電機(jī)系統(tǒng)調(diào)試伺服電機(jī)系統(tǒng)4、按UP鍵多次直至顯示TEST15、按住SET直至顯示窗

16、顯示D-01并閃爍6、按UP正轉(zhuǎn)，按DOWN反轉(zhuǎn)1、接通電源顯示窗口顯示數(shù)字為設(shè)備連接正確。 如：設(shè)置參數(shù)如：設(shè)置參數(shù)NO19NO193、按DOWN或UP鍵多次，直至顯示P 194、按SET鍵，顯示窗顯示00005、按SET鍵，顯示窗0000閃爍2、按MODE鍵多次，直至顯示數(shù)P 006、按DOWN或UP鍵多次，直至顯示000E7、按SET鍵，再次通電。設(shè)置生效。3 3、使用驅(qū)動(dòng)器操作面板手動(dòng)使用驅(qū)動(dòng)器操作面板手動(dòng)設(shè)置參數(shù)的方法設(shè)置參數(shù)的方法 功率選得過(guò)大不經(jīng)濟(jì)，功率選得過(guò)小電動(dòng)機(jī)容易功率選得過(guò)大不經(jīng)濟(jì)，功率選得過(guò)小電動(dòng)機(jī)容易因過(guò)載而損壞。因過(guò)載而損壞。1. 對(duì)于連續(xù)運(yùn)行的伺服電動(dòng)機(jī)，所選功率

17、應(yīng)等于或?qū)τ谶B續(xù)運(yùn)行的伺服電動(dòng)機(jī)，所選功率應(yīng)等于或略大于生產(chǎn)機(jī)械的功率。略大于生產(chǎn)機(jī)械的功率。2. 對(duì)于短時(shí)工作的伺服電動(dòng)機(jī)，允許在運(yùn)行中有短對(duì)于短時(shí)工作的伺服電動(dòng)機(jī)，允許在運(yùn)行中有短暫的過(guò)載，故所選功率可等于或略小于生產(chǎn)機(jī)械暫的過(guò)載，故所選功率可等于或略小于生產(chǎn)機(jī)械的功率。的功率。 一般自動(dòng)控制應(yīng)用場(chǎng)合應(yīng)盡可能選用交流伺服電機(jī)。調(diào)速一般自動(dòng)控制應(yīng)用場(chǎng)合應(yīng)盡可能選用交流伺服電機(jī)。調(diào)速和控制精度很高的場(chǎng)合選用直流伺服電機(jī)或其他專用的控制電和控制精度很高的場(chǎng)合選用直流伺服電機(jī)或其他專用的控制電機(jī)機(jī),如直線電機(jī)等。如直線電機(jī)等。 根據(jù)工作方式和工作環(huán)境的條件選擇不同的結(jié)構(gòu)型式，根據(jù)工作方式和工作環(huán)境

18、的條件選擇不同的結(jié)構(gòu)型式，如頻繁啟停選用空心杯轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的伺服電機(jī)；如速度要求較平如頻繁啟停選用空心杯轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的伺服電機(jī)；如速度要求較平衡的場(chǎng)合選用大慣量伺服電機(jī)衡的場(chǎng)合選用大慣量伺服電機(jī) 1 1空載始動(dòng)電壓空載始動(dòng)電壓U UCOCO 在額定勵(lì)磁電壓和空載的情況下，使轉(zhuǎn)子在任在額定勵(lì)磁電壓和空載的情況下，使轉(zhuǎn)子在任意位置開(kāi)始連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)所需的最小控制電壓定義為空載意位置開(kāi)始連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)所需的最小控制電壓定義為空載始動(dòng)電壓。始動(dòng)電壓。 用通過(guò)以額定控制電壓的百分比來(lái)表示。用通過(guò)以額定控制電壓的百分比來(lái)表示。 U UCOCO 越越小，表示伺服電動(dòng)機(jī)的靈敏度越高。一般小，表示伺服電動(dòng)機(jī)的靈敏度越高。一般U U

19、COCO要求不大要求不大于額定控制電壓的于額定控制電壓的3%3%4 4，使用于精密儀器儀表，使用于精密儀器儀表中的兩相伺服電動(dòng)機(jī)，有時(shí)要求不大于額定控制電壓中的兩相伺服電動(dòng)機(jī)，有時(shí)要求不大于額定控制電壓的的1 1。 2 2機(jī)械特性非線性度機(jī)械特性非線性度KmKm 在額定勵(lì)磁電壓下，任意在額定勵(lì)磁電壓下，任意控制電壓時(shí)的實(shí)際機(jī)械待性與控制電壓時(shí)的實(shí)際機(jī)械待性與線性機(jī)械特性在轉(zhuǎn)矩線性機(jī)械特性在轉(zhuǎn)矩T TT Td d2 2時(shí)的轉(zhuǎn)速偏差時(shí)的轉(zhuǎn)速偏差n n與空載轉(zhuǎn)速與空載轉(zhuǎn)速n n0 0( (對(duì)稱狀態(tài)時(shí)對(duì)稱狀態(tài)時(shí)) )之比的百分?jǐn)?shù)，之比的百分?jǐn)?shù)，定義為機(jī)械待性非線性度。定義為機(jī)械待性非線性度。%1000

20、nknm 一般要求一般要求Km10 20 3 3調(diào)節(jié)特性非線性度調(diào)節(jié)特性非線性度K Kv v 在額定勵(lì)隘電壓和空載情在額定勵(lì)隘電壓和空載情況下，當(dāng)控制電壓況下，當(dāng)控制電壓0.70.7時(shí)，時(shí)，實(shí)際調(diào)節(jié)特性與線性調(diào)節(jié)特實(shí)際調(diào)節(jié)特性與線性調(diào)節(jié)特性的轉(zhuǎn)速偏差性的轉(zhuǎn)速偏差n與與控制電壓控制電壓1 1時(shí)的空載轉(zhuǎn)速時(shí)的空載轉(zhuǎn)速n n0 0之比的百之比的百分?jǐn)?shù)定義為調(diào)節(jié)特性非線性分?jǐn)?shù)定義為調(diào)節(jié)特性非線性度，即度，即: :%1000nknv 一般要求一般要求 Kv20 25 4堵轉(zhuǎn)特性非線性度堵轉(zhuǎn)特性非線性度kd 在額定勵(lì)磁電壓下，實(shí)際在額定勵(lì)磁電壓下，實(shí)際堵轉(zhuǎn)特性與線性堵轉(zhuǎn)持性的最堵轉(zhuǎn)特性與線性堵轉(zhuǎn)持性的最大

21、轉(zhuǎn)矩偏差大轉(zhuǎn)矩偏差(Tdn)max與控制與控制電壓電壓1時(shí)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩時(shí)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tdo之比之比值的百分?jǐn)?shù)，定義為堵轉(zhuǎn)待性值的百分?jǐn)?shù)，定義為堵轉(zhuǎn)待性非線性，即非線性，即 %100)(0max ddndTTk以上這幾種持性的非線性度越小，特性曲線越接近以上這幾種持性的非線性度越小，特性曲線越接近直線，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)誤差就越小，工作就越準(zhǔn)確。直線，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)誤差就越小，工作就越準(zhǔn)確。一般要求一般要求 Kd5 1 1電壓電壓 技術(shù)數(shù)據(jù)表中勵(lì)磁電壓和控制電壓指的都是額定技術(shù)數(shù)據(jù)表中勵(lì)磁電壓和控制電壓指的都是額定值。勵(lì)磁電壓允許變動(dòng)范圍為土值。勵(lì)磁電壓允許變動(dòng)范圍為土5 5左右。電壓太高，左右。電壓太高，電機(jī)

22、會(huì)發(fā)熱；電壓太低和輸出功率會(huì)明顯下降，加速電機(jī)會(huì)發(fā)熱；電壓太低和輸出功率會(huì)明顯下降，加速時(shí)間增長(zhǎng)等。伺服電動(dòng)機(jī)使用時(shí)，應(yīng)注意到勵(lì)磁繞組時(shí)間增長(zhǎng)等。伺服電動(dòng)機(jī)使用時(shí)，應(yīng)注意到勵(lì)磁繞組兩端電壓會(huì)高于電源電壓，而且隨轉(zhuǎn)速升高而增大，兩端電壓會(huì)高于電源電壓，而且隨轉(zhuǎn)速升高而增大，其值如果超過(guò)額定值太多，會(huì)使電機(jī)過(guò)熱。其值如果超過(guò)額定值太多，會(huì)使電機(jī)過(guò)熱。 控制繞組的額定電壓有時(shí)也稱最大控制電壓，在控制繞組的額定電壓有時(shí)也稱最大控制電壓，在幅值控制條件下加上這個(gè)電壓就能得到圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)幅值控制條件下加上這個(gè)電壓就能得到圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)2 2頻率頻率 目前控制電機(jī)常用的頻率分低頻和中頻兩大類，目前控制電機(jī)常用

23、的頻率分低頻和中頻兩大類，低頻為低頻為50 HZ(50 HZ(或或60HZ)60HZ)，中，中頻頻為為400HZ(400HZ(或或500HZ)500HZ)。因。因?yàn)轭l率越高，渦流損耗越大，所以中為頻率越高，渦流損耗越大，所以中頻頻電機(jī)的鐵心用電機(jī)的鐵心用較薄的較薄的( (0.2mm2mm以下以下) )硅鋼片疊成，以減少渦流損耗；低硅鋼片疊成，以減少渦流損耗；低頻電機(jī)則用頻電機(jī)則用0.35350.5mm5mm的硅鋼片。的硅鋼片。 低頻電機(jī)不應(yīng)該用中低頻電機(jī)不應(yīng)該用中頻頻電源，中頻電機(jī)也不應(yīng)該電源，中頻電機(jī)也不應(yīng)該用低頻電源，否則電機(jī)性能會(huì)變差。用低頻電源，否則電機(jī)性能會(huì)變差。 在不得已時(shí)，低頻電

24、源之間或者中頻電源之間可以互相代在不得已時(shí)，低頻電源之間或者中頻電源之間可以互相代替使用，但要隨頻率正比地改變電壓，而保持電流仍為額定值，替使用，但要隨頻率正比地改變電壓，而保持電流仍為額定值，這樣，電機(jī)發(fā)熱可以基本上不變。例如一臺(tái)這樣，電機(jī)發(fā)熱可以基本上不變。例如一臺(tái)500 Hz500 Hz、110V110V的電的電機(jī)，如果用在機(jī)，如果用在400 Hz400 Hz時(shí)，那末加到電機(jī)上的電壓就應(yīng)改成時(shí)，那末加到電機(jī)上的電壓就應(yīng)改成11011040040050050088V88V。 3 3堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，堵轉(zhuǎn)電流堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，堵轉(zhuǎn)電流 定子兩相繞組加上額定電壓，轉(zhuǎn)速等于定子兩相繞組加上額定電壓，轉(zhuǎn)速等于0

25、0時(shí)的輸時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩，稱為堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。這時(shí)流經(jīng)勵(lì)磁繞組和控制繞出轉(zhuǎn)矩，稱為堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。這時(shí)流經(jīng)勵(lì)磁繞組和控制繞組的電流分別稱堵轉(zhuǎn)勵(lì)磁電流和堵轉(zhuǎn)控制電流。組的電流分別稱堵轉(zhuǎn)勵(lì)磁電流和堵轉(zhuǎn)控制電流。堵轉(zhuǎn)電流通常是電流的最大值，可作為設(shè)計(jì)電源和放堵轉(zhuǎn)電流通常是電流的最大值，可作為設(shè)計(jì)電源和放大器的依據(jù)。大器的依據(jù)。4 4空載轉(zhuǎn)速空載轉(zhuǎn)速 定干兩相繞組加上額定電壓，電機(jī)不帶任何負(fù)載定干兩相繞組加上額定電壓，電機(jī)不帶任何負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速稱為空載轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速稱為空載轉(zhuǎn)速n n0 0?？蛰d轉(zhuǎn)速與電機(jī)的極數(shù)有。空載轉(zhuǎn)速與電機(jī)的極數(shù)有關(guān)。由于電機(jī)本身阻轉(zhuǎn)矩的影響，空載轉(zhuǎn)速略低于同關(guān)。由于電機(jī)本身阻轉(zhuǎn)矩的影響，空載轉(zhuǎn)速略低于同步速。步速。5 5額定輸出功率額定輸出功率 當(dāng)電機(jī)處于對(duì)稱狀態(tài)時(shí)，輸出當(dāng)電機(jī)處于對(duì)稱狀態(tài)時(shí)，輸出功率功率P P2 2