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伺服电机跟普通电机有何区别?

文章来源:未知人气:发表时间:2018-09-18 16:03

伺服电机又叫交流伺服电机,交流同步电机;普通电机通常指交流异步电机。
1,工作在闭环反馈和开环状态原理的区别。
(1)这也是最大的区别,交流同步电机需要通过电机后端的传感器及编码器反馈速度、位置或力矩参考值给配套驱动器,再由驱动器实时调整驱动电流按用户指定值来控制电机旋转,而异步直流步进电机通常直接由变频器或调压器等装置直接驱动电机旋转,并不会对外部干扰因素如力矩过大,负载过重做到动态调整。
(2)所以前者比后者更高效,高级,节能,精准。
2,同步和异步结构的区别。
(1)交流同步电机结构是定子线圈+磁性转子,它需要通过反馈编码器的同步信号知道转子变换的磁场,达到精准控制的目的。
(2)而异步电机结构是定子三相线圈星状或三角结构+转子铁心,单靠驱动电压控制设定频率值达到旋转目的的,高级矢量变频器因为只是对显示值简单调整,并无同步信号要求,故不算真正意义上的闭环反馈。
(3)所以前者比后者更复杂,绝不能轻易拆卸调整。
3,专用和通用的区别。
(1)前者由于受编码器类型和厂家限制,通常配套的驱动器不仅按惯量大中小,功率区分,还按通讯协议做到了专机专用,就是说一款伺服电机只能对应一款驱动器,不能不同系列不同功率对应连接。
(2)交流异步电机通常可以配套在不同功率的变频器上,只要不超过最大转速电流即可。
(3)伺服也给维修界带来了挑战,通常交流同步电机维修技术含量高,维修成本大,不仅需要搭建多个不同种类和功率的伺服测试平台,还要积累大量经验。
什么是伺服电机?
1、伺服电机原理
伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm。
2、伺服电机的特点是:
速度,位置精度非常准确;起动转矩大;运行范围较广;无自转现象。
3、伺服电机主要用于数字控制系统,以及对控制精度要求很高的场合。
1、根据电机的不同应用领域,电机的种类很多,交流伺服电机属于控制类电机。伺服的基本概念是准确、精确、快速定位。伺服电机的构造与普通电机是有区别的,带编码器反馈闭环控制,能满足快速响应和准确定位。
现在市面上流通的交流伺服电机多为永磁同步交流伺服,这种电机受工艺限制,很难做到很大的功率,十几Kw以上的同步伺服电机价格很贵,在这样的现场应用,多采用交流异步伺服电机,往往采用变频器驱动。 
2、电机的材料、结构和加工工艺,交流伺服电机要远远高于变频器驱动的交流电机(一般交流电机或恒力矩、恒功率等各类变频电机)。就是说当伺服驱动器输出电流、电压、频率变化很快时,伺服电机能产生响应的动作变化,响应特性和抗过载能力远远高于变频器驱动的交流电机。当然不是说变频器输出不了变化那么快的电源信号,而是电机本身就反应不了,所以在变频器的内部算法设定时为了保护电机做了相应的过载设定。 
3、交流电机一般分为同步和异步电机: 
(1)、交流同步电机:就是转子是由永磁材料构成,所以转动后,随着电机的定子旋转磁场的变化,转子也做响应频率的速度变化,而且转子速度=定子速度,所以称“同步”。
(2)、交流异步电机:转子由感应线圈和材料构成。转动后,定子产生旋转磁场,磁场切割定子的感应线圈,转子线圈产生感应电流,进而转子产生感应磁场,感应磁场追随 定子旋转磁场的变化,但转子的磁场变化永远小于定子的变化,一旦等于就没有变化的磁场切割转子的感应线圈,转子线圈中也就没有了感应电流,转子磁场消失,转子失速又与定子产生速度差又重新获得感应电流。。。所以在交流异步电机里有个关键的参数是转差率就是转子与定子的速度差的比率。 
(3)、对应交流同步和异步电机,变频器就有相应的同步变频器和异步变频器,伺服电机也有交流同步伺服和交流异步伺服。当然变频器里交流异步变频常见,伺服则交流同步伺服常见。
4、交流伺服电机与普通电机还有很多区别,可以参考一下《电机学》方面的书籍;普通电机通常功率很大,尤其是启动电流很大,伺服驱动器的电流容量不能满足要求。可从电机的尺寸就知道原因了。
关于伺服的应用。有很多方面,连一个小小的电磁调压阀,也可以算上一个伺服系统。其他伺服应用如火炮或雷达,用作随动,要求实时性好,动态响应快,超调小,精度在其次。如果是机床,则经常用作恒速,位置高精度,实时性要求不高。 首先得确定你应用在什么场合。如果用在机床上,则控制部分硬件可以设计得相对简单一些,成本也相应低些。如果用于军工,则内部固件设计时控制算法应该更灵活,比如提供位置环滤波、速度环滤波、非线性、最优化或智能化算法。当然不需要在一个硬件部分上实现。可以面向对象做成几种类型的产品。
交流伺服在加工中心、自动车床、电动注塑机、机械手、印刷机、包装机、弹簧机、三坐标测量仪、电火花加工机等等方面的设备有广阔的应用。
关于步进电机和交流伺服电机的性能有较大差别。 步进电机是一种离散运动的装置,它和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的数字控制系统中,步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统 中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。 虽然两者在控制方式上相似(脉冲串和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。如:
1、制精度不同;
2、低频特性不同 
3、矩频特性不同 
4、过载能力不同 
5、运行性能不同 
6、速度响应性能不同。
交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以,在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素,选用适当的控制电机。

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