内置编码器可以自由确定位移的电机——伺服电机
时间：2024-07-04 阅读：178
什么是伺服电机？
伺服电机是内置编码器、可以自由确定位移的电机的总称。伺服一词源自“仆人”一词，表示它按照一定的方式运行。常用于机器人和加工机器。
伺服电机的应用
虽然伺服电机很少见于家庭使用，但它们广泛应用于工业应用。
一个例子是汽车工厂的装配机器人。通过使用伺服电机，可以快速准确地组装许多零件。
在汽车工厂中，使用伺服电机的机器人也用于喷漆和焊接工作。根据程序的不同，可以准确、快速地再现相同的动作。
此外，半导体制造设备和医疗设备等精密工业设备需要高再现性和准确性。许多伺服电机被用于大大小小的生产设备中。
伺服电机原理
目前，作为小型交流伺服电机，广泛采用的是永磁式同步电机。同步电机由转子、定子、轴承、机壳等组成。
永磁同步电机的转子上附有永磁体，定子绕组以圆环形式围绕转子。外部连接的接线将交流电传送至定子绕组。
通电的定子绕组变成电磁体。正如交流电的相位随频率变化一样，电磁体的极性也会随时间变化。
另一方面，由于转子中永磁体的极性是固定的，因此它根据定子的相位变化而旋转。这就是伺服电机的旋转原理。
大多数伺服电机体积小、容量小。然而，感应电机也可用于大容量伺服电机。
伺服电机最大的特点是带有编码器。编码器允许将电机位移反馈到控制设备。
专用控制装置用于为伺服电机提供动力。这是一种可以用控制装置读取编码器信号并控制圈数、速度等的装置。
伺服电机专用的控制设备称为伺服驱动器或伺服放大器，由电机制造商销售。
有关伺服电机的其他信息
1、伺服电机与步进电机的区别
由于步进电机的旋转量是由一个脉冲决定的，因此可以使用脉冲信号轻松准确地控制旋转角度和速度。虽然结构简单、成本低，但会因突然负载而失去同步，且在高转速时扭矩低、噪声大。
另一方面，伺服电机通过传感器检测旋转并向驱动器发送反馈信号。比较控制信号和反馈信号并调整输出以消除差异，从而实现精细控制。
它比步进电机旋转更平稳，即使在高扭矩、高旋转和突然负载下也能保持稳定。另一方面，电机和驱动器复杂且昂贵，并且由于它们是通过与反馈信号进行比较来控制的，因此对输出变化的响应存在延迟。伺服电机用于频繁启动和停止，或需要超低速或反转等详细控制时。
2、伺服电机扭矩
伺服电机扭矩分为额定扭矩和瞬时最大扭矩。额定扭矩是电机在额定输出和额定转速下输出的扭矩。正常操作时，请使用小于此扭矩。
瞬时最大扭矩是短时间内可以输出的最大扭矩，可以缩短加减速所需的时间。有可能产生3至5倍额定扭矩的扭矩，但如果继续以最大瞬时扭矩使用电机，电机的寿命将会缩短。
正常运行时，如果在低于额定扭矩的情况下使用，电机的使用寿命会更长。选择伺服电机时，需要考虑机器的负载扭矩、转动惯量、机器控制模式等，找到所需的电机转速和扭矩。
3、伺服电机的使用方法
伺服电机通过连接可编程控制器、伺服放大器、伺服驱动器来使用。
机器人和控制器等电子工作中使用的伺服电机由微电脑板和电池供电。一些伺服电机库可供使用，因此您只需编写代码即可轻松操作它们。