大功率伺服电机的功能特点
发布时间：
2022-02-09
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摘要
大功率伺服电机是自动控制装置中用作执行机构的微型电机，其功能是将电信号转换为转轴的角位移或角速度。伺服电机又称作动器电机，在自动控制系统中用作作动器，将接收到的电信号转换成电机轴上的角位移或角速度。
大功率伺服电机的伺服系统是一种自动控制系统，它能使输出的受控量如物体的位置、方向和状态跟随输入目标(或给定值)的任意变化。
伺服主要靠脉冲定位。基本上可以理解为，当伺服电机接收到脉冲时，会旋转一个与脉冲对应的角度，从而实现位移。由于伺服电机本身具有发送脉冲的功能，伺服电机每旋转一个角度就会发出相应数量的脉冲，从而与伺服电机接收到的脉冲形成一个回波或闭环。因此，系统将知道有多少脉冲被发送到伺服电机，同时又有多少脉冲被接收回来。
直流大功率伺服电机的优缺点：优点：速度控制准确，转矩和速度特性硬，控制原理简单，使用方便，价格低廉。缺点：电刷换向、速度限制、附加阻力、磨损颗粒(不适合无尘易爆环境)。
直流大功率伺服电机的基本结构与一般直流电机相似。电机转速n=E/K1j=(Ua-IaA)/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或可以控制直流伺服电机的速度，但一般是控制电枢电压。在永磁直流伺服电机中，励磁绕组由永磁体代替。直流伺服电机具有良好的线性的调节特性和快速的时间响应。
交流大功率伺服电机的优缺点：调速特性好，在整个转速范围内控制平稳，几乎无振荡，效率高90%以上，发热少，高速控制，精度位置控制(取决于编码器精度)，恒转矩，低惯性，低噪音，额定工作区域无电刷磨损和维护(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。
大功率伺服电机的三种控制方法：
1.转矩控制：转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接地址的分配，将电机轴的输出转矩设定到外部。
2.位置控制：在位置控制模式下，旋转速度一般由外部输入脉冲的频率决定，旋转角度由脉冲数决定。一些伺服系统可以通过通信直接给速度和位移赋值。
3.速度模式：可通过模拟量输入或脉冲频率控制转速。当有上位控制装置的外环PID控制时，也可以定位速度模式，但电机的位置信号或直接负载的位置信号反馈到上位进行计算。
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