OB欧宝伺服机电外部构造及其事情道理

时间:2021-09-01  浏览次数:59  编辑:admin

  OB交换伺服电念头定子的机关根本上与电容分相式单相异步电念头类似。其定子上装有两个地位互差90的绕组,一个是励磁绕组Rf,它一直接在交换电压Uf上;另外一个是掌握绕组L,连接掌握旌旗灯号电压Uc。以是交换伺服电念头又称两个伺服电念头。

  交换伺服电念头的转子凡是做成鼠笼式,但为了使伺服电念头拥有较宽的调速范畴、线性的机器特征,无“自转”征象以及倏地呼应的机能,它与一般电念头比拟,应拥有转子电阻大以及动弹惯量小这两个特性。今朝使用较多的转子构造有两种情势:一种是接纳高电阻率的导电质料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的动弹惯量,转子做患上颀长;另外一种是接纳铝合金制成的空心杯形转子,杯壁很薄,仅0.2-0.3妹妹,为了减小磁路的磁阻,要在空心杯形转子内安排牢固的内定子。空心杯形转子的动弹惯量很小,反响疾速,并且运行安稳,因而被普遍接纳。

  交换伺服电念头在没有掌握电压时,定子内只要励磁绕组发生的脉动磁场,转子静止不动。当有掌握电压时,定子内便发生一个扭转磁场,转子沿扭转磁场的标的目的扭转,在负载恒定的状况下,电念头的转速随掌握电压的巨细而变革,当掌握电压的相位相反时,伺服电念头将反转。

  交换伺服电念头的事情道理与分相式单相异步电念头固然类似,但前者的转子电阻比后者大很多,以是伺服电念头与单机异步电念头比拟,有三个明显特性:

  因为转子电阻大,其转矩特征曲线所示,与一般异步电念头的转矩特征曲线比拟,有较着的区分。它可以使临界转差率S0>1,如许不只使转矩特征(机器特征)更靠近于线性,并且拥有较大的起动转矩。因而,当定子一有掌握电压,转子立刻动弹,即拥有起动快、活络度高的特性。

  一般运行的伺服电念头,只需落空掌握电压,机电立刻截至运行。当伺服电念头落空掌握电压后,它处于单相运转形态,因为转子电阻大,定子中两个相反标的目的扭转的扭转磁场与转子感化所发生的两个转矩特征(T1-S一、T2-S2曲线)以及分解转矩特征(T-S曲线)

  交换伺服电念头的输出功率通常为0.1-100W。当电源频次为50Hz,电压有36V、110V、220、380V;当电源频次为400Hz,电压有20V、26V、36V、115V等多种。

  交换伺服电念头运转安稳、乐音小。但掌握特征长短线性,而且因为转子电阻大,消耗大,服从低,因而与同容量直流伺服电念头比拟,体积大、分量重,以是只合用于0.5-100W的小功率掌握体系。

  伺服机电外部的转子是永磁铁,驱动器掌握的U/V/W三相电构成电磁场,转子在此磁场的感化下动弹,同机会电自带的编码器反应旌旗灯号给驱动器,驱动器按照反应值与目的值停止比力,调解转子动弹的角度。伺服机电的精度决议于编码器的精度(线数)。

  伺服电念头在伺服体系中掌握机器元件运行的策动机。是一种补贴马达直接变速安装。又称施行电念头,在主动掌握体系中,用作施行元件,把所收到的电旌旗灯号转换成电念头轴上的角位移或角速率输出。分为直流以及交换伺服电念头两大类,其次要特性是,当旌旗灯号电压为零时无自转征象,转速跟着转矩的增长而匀速降落。

  有刷机电本钱低,构造简朴,启动转矩大,调速范畴宽,掌握简单,需求保护,但保护便利(换碳刷),发生电磁滋扰,对情况有请求。因而它能够用于对本钱敏感的一般产业以及民用处合。

  无刷机电体积小,分量轻,着力大,呼应快,速率高,惯量小,动弹光滑,力矩不变。掌握庞大,简单完成智能化,其电子换相方法灵敏,能够方波换相或正弦波换相。机电免保护,服从很高,运转温度低,电磁辐射很小,长命命,可用于各类情况。

  交换伺服机电也是无刷机电,分为同步以及异步机电,今朝活动掌握中普通都用同步机电,它的功率范畴大,能够做到很大的功率。大惯量,最高动弹速率低,且跟着功率增大而倏地低落。因此合适做低速安稳运转的使用。

  伺服电念头又叫施行电念头,或叫掌握电念头。在主动掌握体系中,伺服电念头是一个施行元件,它的感化是把旌旗灯号(掌握电压或相位)变更成机器位移,也就是把领受到的电旌旗灯号变成机电的必然转速或角位移。其容量普通在0.1-100W,经常使用的是30W下列。伺服电念头有直流以及交换之分。

  交换伺服电念头定子的机关根本上与电容分相式单相异步电念头类似,如图1所示。其定子上装有两个地位互差90的绕组,一个是励磁绕组Rf,它一直接在交换电压Uf上;另外一个是掌握绕组L,连接掌握旌旗灯号电压Uc。以是交换伺服电念头又称两个伺服电念头。

  交换伺服电念头的转子凡是做成鼠笼式,但为了使伺服电念头拥有较宽的调速范畴、线性的机器特征,无“自转”征象以及倏地呼应的机能,它与一般电念头比拟,应拥有转子电阻大以及动弹惯量小这两个特性。今朝使用较多的转子构造有两种情势:一种是接纳高电阻率的导电质料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的动弹惯量,转子做患上颀长;另外一种是接纳铝合金制成的空心杯形转子,杯壁很薄,仅0.2-0.3妹妹,为了减小磁路的磁阻,要在空心杯形转子内安排牢固的内定子,如图2所示。空心杯形转子的动弹惯量很小,反响疾速,并且运行安稳,因而被普遍接纳。

  交换伺服电念头在没有掌握电压时,定子内只要励磁绕组发生的脉动磁场,转子静止不动。当有掌握电压时,定子内便发生一个扭转磁场,转子沿扭转磁场的标的目的扭转,在负载恒定的状况下,电念头的转速随掌握电压的巨细而变革,当掌握电压的相位相反时,伺服电念头将反转。

  交换伺服电念头的事情道理与分相式单相异步电念头固然类似,但前者的转子电阻比后者大很多,以是伺服电念头与单机异步电念头比拟,有三个明显特性:

  因为转子电阻大,其转矩特征曲线所示,与一般异步电念头的转矩特征曲线比拟,有较着的区分。它可以使临界转差率S0>1,如许不只使转矩特征(机器特征)更靠近于线性,并且拥有较大的起动转矩。因而,当定子一有掌握电压,转子立刻动弹,即拥有起动快、活络度高的特性。

  一般运行的伺服电念头,只需落空掌握电压,机电立刻截至运行。当伺服电念头落空掌握电压后,它处于单相运转形态,因为转子电阻大,定子中两个相反标的目的扭转的扭转磁场与转子感化所发生的两个转矩特征(T1-S一、T2-S2曲线)以及分解转矩特征(T-S曲线所示,与一般的单相异步电念头的转矩特征(图中T-S曲线)差别。这时候的分解转矩T是制动转矩,从而使电念头疾速截至运行。

  图5是伺服电念头单相运转时的机器特征曲线。负载必然时,掌握电压Uc愈高,转速也愈高,在掌握电压必然时,负载增长,转速降落。

  交换伺服电念头的输出功率通常为0.1-100W。当电源频次为50Hz,电压有36V、110V、220、380V;当电源频次为400Hz,电压有20V、26V、36V、115V等多种。

  交换伺服电念头运转安稳、乐音小。但掌握特征长短线性,而且因为转子电阻大,消耗大,服从低,因而与同容量直流伺服电念头比拟,体积大、分量重,以是只合用于0.5-100W的小功率掌握体系。

  直流伺服电念头的构造以及普通直流电念头同样,只是为了减小动弹惯量而做患上颀长一些。它的励磁绕组以及电枢别离由两个自力电源供电。也有永磁式的,即磁极是永世磁铁。凡是接纳电枢掌握,就是励磁电压f必然,成立的磁通量也是定值,而将掌握电压Uc加在电枢上,其接线 直流伺服电念头接线 是直流伺服电念头在差别掌握电压下(Uc为额定掌握电压)的机器特征曲线。由图可见:在必然负载转矩下,当磁通稳定时,假如降低电枢电压,机电的转速就降低;反之,低落电枢电压,转速就降落;当Uc=0时,电念头立刻停转。要电念头反转,可改动电枢电压的极性。

  直流伺服电念头以及交换伺服电念头比拟,它拥有机器特征较硬、输出功率较大、不自转,起动转矩大等长处。

  交换伺服机电的定子装有三相对于称的绕组,而转子是永世磁极。当定子的绕组中经由过程三相电源后,定子与转子之间一定发生一个扭转场。这个扭转磁场的转速称为同步转速。机电的转速也就是磁场的转速。因为转子有磁极,以是在极低频次下也能扭转运转。以是它比异步机电的调速范畴更宽。而与直流伺服机电比拟,它没有机器换向器,出格是它没有了碳刷,完整解除了了换向时发生火花对机器酿成的磨损,另交际流伺服机电自带一个编码器。能够随时将机电运转的状况“陈述”给驱动器,驱动器又按照获患上的“陈述”更准确的掌握机电的运转。因而可知交换伺服机电长处的确许多。但是手艺含量也高了,价钱也高了。最主要是对交换伺服机电的调试手艺进步了。也就是机电虽好,假如调试欠好同样是成绩多多。 伺服机电外部的转子是永磁铁,驱动器掌握的U/V/W三相电构成电磁场,转子在此磁场的感化下动弹,同机会电自带的编码器反应旌旗灯号给驱动器,驱动器按照反应值与目的值停止比力,调解转子动弹的角度。伺服机电的精度决议于编码器的精度(线. 甚么是伺服机电?有多少品种型?事情特性是甚么?

  答:伺服电念头又称施行电念头,在主动掌握体系中,用作施行元件,把所收到的电旌旗灯号转换成电念头轴上的角位移或角速率输出。分为直流以及交换伺服电念头两大类,其次要特性是,当旌旗灯号电压为零时无自转征象,转速跟着转矩的增长而匀速降落,叨教交换伺服机电以及无刷直流伺服机电在功用上有甚么区分?答:交换伺服要好一些,由于是正弦波掌握,转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比力简朴,自制。

  永磁交换伺服电念头20世纪80年月以来,跟着集成电路、电力电子手艺以及交换可变速驱入手艺的开展,永磁交换伺服驱入手艺有了凸起的开展,列国出名电气厂商接踵推出各自的交换伺服电念头以及伺服驱动器系列产物其实不竭完美以及更新。交换伺服体系已成为今世高机能伺服体系的次要开展标的目的,使本来的直流伺服面对被裁减的危急。90年月当前,天下列国曾经商品化了的交换伺服体系是接纳全数字掌握的正弦波电念头伺服驱动。交换伺服驱动安装在传动范畴的开展一日千里。永磁交换伺服电念头同直流伺服电念头比力,次要长处有:⑴无电刷以及换向器,因而事情牢靠,对保护以及调养请求低。⑵定子绕组散热比力便利。⑶惯量小,易于进步体系的倏地性。⑷顺应于高速鼎力矩事情形态。⑸同功率下有较小的体积以及分量。

  交换伺服电念头的定子绕组以及单相异步电念头类似,它的定子上装有两个在空间相差90电角度的绕组,即励磁绕组以及掌握绕组。运转时励磁绕组一直加之必然的交换励磁电压,掌握绕组上则加巨细或相位随旌旗灯号变革的掌握电压。转子的构造情势笼型转子以及空心杯型转子两种。笼型转子的构造与普通笼型异步电念头的转子不异,但转子做的颀长,转子导体用高电阻率的质料作成。其目标是为了减小转子的动弹惯量,增长启动转矩对输入旌旗灯号的倏地反响以及克制自转征象。空心杯形转子交换伺服电念头的定子分为外定子以及内定子两部门。外定子的构造与笼型交换伺服电念头的定子不异,逝世心槽内放有两相绕组。空心杯形转子由导电的非磁性子料(如铝)做成薄壁筒形,放在内、外定子之间。杯子底部牢固于转轴上,杯臂薄而轻,厚度普通在0.20.8妹妹,因此动弹惯量小,行动快且活络。

  交换伺服电念头的事情道理以及单相异步电念头类似,LL是有牢固电压励磁的励磁绕组,LK是有伺服放大器供电的掌握绕组,两相绕组在空间相差90电角度。假如IL与Ik 的相位差为90,而两相绕组的磁动势幅值又相称,这类形态称为对称形态。与单相异步电念头同样,这时候在气隙中发生的分解磁场为一扭转磁场,其转速称为同步转速。扭转磁场与转子导体相对于切割,在转子中发生感到电流。转子电流与扭转磁场互相感化发生转矩,使转子扭转。假如改动加在掌握绕组上的电流的巨细或相位差,就毁坏了对称形态,使扭转磁场削弱,电念头的转速降落。机电的事情形态越不合错误称,总电磁转矩就越小,当撤除了掌握绕组上旌旗灯号电压当前,电念头立刻截至动弹。这是交换伺服电念头在运转上与一般异步电念头的区分。交换伺服电念头有下列三种转速掌握方法:

  (1)幅值掌握 掌握电流与励磁电流的相位差连结90稳定,改动掌握电压的巨细。(2) 相位掌握 掌握电压与励磁电压的巨细,连结额定值稳定,改动掌握电压的相位。

  (3)幅值相位掌握 同时改动掌握电压幅值以及相位。交换伺服电念头转轴的转向随掌握电压相位的反相而改动。

  伺服电念头的事情特征是以机器特征以及调理特征为表征。在掌握电压必然时,负载增长,转速降落;它的调理特征是在负载必然时,掌握电压越高,转速也越高。伺服电念头有三个明显特性:

  (1)启动转矩大因为转子导体电阻很大,可以使临界转差率Sm>1,定子一加之掌握电压,转子立刻启动运行.

  (3)无自转征象掌握旌旗灯号消逝后,电念头扭转不断的征象称"自转".自转征象毁坏了伺服性,明显要制止.一般运行的伺服电念头只需落空掌握电压后,伺服电念头就处于单相运转形态。因为转子导体电阻充足大,使患上总电磁转矩一直是制动性的转矩,当电念头正转时落空Uk(掌握电压),发生的转矩为负(0<S<1)。而反转时落空UK,发生的转矩为正(1〈S〈2时〉,不会发生自转征象,能够自行制动,疾速截至运行,这也是交换伺服电念头与异步电念头的主要区分。

  差别范例的交换伺服电念头拥有差别的特性。笼型转子交换伺服电念头拥有励磁电流较小、体积较小、机器强度高档特性;可是低速运转不敷安稳,有颤动征象。空心杯形转子交换伺服电念头拥有构造简朴、保护便利、动弹惯量小、运转光滑、噪声小、没有没有线电滋扰、无颤动征象等长处;可是励磁电流较大,体积也较大,转子易变形,机能上不迭直流伺服电念头。

  交换伺服电念头合用于0.1100W小功率主动掌握体系中,频次有50Hz、400Hz等多种。笼型转子交换伺服电念头产物为SL系列。空心杯形转子交换伺服电念头为SK系列,用于请求运转光滑的体系中。

  直流伺服电念头的根本构造与一般他励直流电念头同样,所差别的是直流伺服电念头的电枢电流很小,换向其实不艰难,因而都不消装换向磁极,而且转子做患上颀长,气隙较小,磁路不饱以及,电枢电阻较大。按励磁方法差别,可分为电磁式以及永磁式两种,电磁式直流伺服电念头的磁场由励磁绕组发生,普通用他励式;永磁式直流伺服电念头的磁场由永世磁铁发生,无需励磁绕组以及励磁电流,可减小体积以及消耗。为了顺应各类差别体系的需求,从构造上作了很多改良,又开展了低惯量的无槽电枢、空心杯形电枢、印制绕组电枢以及无刷直流伺服电念头等种类。

  电磁式直流伺服电念头的事情道理以及他励式直流电念头同,因而电磁式直流伺服电念头有两种掌握转速方法:电枢掌握以及磁场掌握。对永磁式直流伺服电念头来讲,固然只要电枢掌握调速一种方法。因为磁场掌握调速方法的机能不如电枢掌握调速方法,故直流伺服电念头普通都接纳电枢掌握调速。直流伺服电念头转轴的转向随掌握电压的极性改动而改动。

  直流伺服电念头的机器特征与他励直流电念头类似,即n=n0-T。当励磁稳定时,对差别电压Ua有一组降落的平行直线。

  直流伺服电念头合用于功率稍大(1600W)的主动掌握体系中。与交换伺服电念头比拟,它的调速线性好,体积小,质量轻,启动转矩大,输出功率大。但它的构造庞大,出格是低速不变性差,有火花会惹起无线电滋扰。比年来,开展了低惯量的无槽电枢电念头、空心杯形电枢电念头、印制绕组电枢电念头以及无刷直流伺服电念头,来进步倏地呼应才能,顺应主动掌握体系的开展需求,如电视摄象机、灌音机、XY函数记载永磁交换伺服电念头

  20世纪80年月以来,跟着集成电路、电力电子手艺以及交换可变速驱入手艺的开展,永磁交换伺服驱入手艺有了凸起的开展,列国出名电气厂商接踵推出各自的交换伺服电念头以及伺服驱动器系列产物其实不竭完美以及更新。交换伺服体系已成为今世高机能伺服体系的次要开展标的目的,使本来的直流伺服面对被裁减的危急。90年月当前,天下列国曾经商品化了的交换伺服体系是接纳全数字掌握的正弦波电念头伺服驱动。交换伺服驱动安装在传动范畴的开展一日千里。永磁交换伺服电念头同直流伺服电念头比力,次要长处有:

  自从德国MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年汉诺威商业展览会上正式推出MAC永磁交换伺服电念头以及驱动体系,这标记着此种新一代交换伺服手艺已进入适用化阶段。到20世纪80年月中前期,各公司都已有完好的系列产物。全部伺服安装市场都转向了交换体系。晚期的模仿体系在诸如零漂、抗滋扰、牢靠性、精度以及柔性等方面存在不敷,尚不克不及完整满意活动掌握的请求,比年来跟着微处置器、新型数字旌旗灯号处置器(DSP)的使用,呈现了数字掌握体系,掌握部门可完整由软件停止,别离称为摪胧 只瘮或摶旌鲜綌、撊 只瘮的永磁交换伺服体系。

  到今朝为止,高机能的电伺服体系大多接纳永磁同步型交换伺服电念头,掌握驱动器多接纳倏地、精确定位的全数字地位伺服体系。典范消费厂家如德国西门子、美国科尔摩根以及日本松下及安川等公司。

  日本安川机电建造所推出的小型交换伺服电念头以及驱动器,此中D系列合用于数控机床(最高转速为1000r/min,力矩为0.25~2.8N.m),R系列合用于机械人(最高转速为3000r/min,力矩为0.016~0.16N.m)。以后又推出M、F、S、H、C、G 六个系列。20世纪90年月前后推出了新的D系列以及R系列。由旧系列矩形波驱动、8051单片机掌握改成正弦波驱动、80C、154CPU以及门阵列芯片掌握,力矩颠簸由24%低落到7%,并进步了牢靠性。如许,OB欧宝官网只用了多少年工夫构成了八个系列(功率范畴为0.05~6kW)较完好的系统,满意了事情机器、搬运机构、焊接机器人、装配机械人、电子部件、加工机器、印刷机、高速卷绕机、绕线机等的差别需求。

  日本其余厂商,比方:三菱电念头(HC-KFS、HC-MFS、HC-SFS、HC-RFS以及HC-UFS系列)、东芝精机(SM系列)、大隈铁工所(BL系列)、三洋电气(BL系列)、立石机电(S系列)等浩瀚厂商也进入了永磁交换伺服体系的合作队列。

  德国力士乐公司(Rexroth)的Indramat分部的MAC系列交换伺服电念头共有7个机座号92个规格。

  德国西门子(Siemens)公司的IFT5系列三相永磁交换伺服电念头分为尺度型以及短型两大类,共8个机座号98种规格。据称该系列交换伺服电念头与不异输着力矩的直流伺服电念头IHU系列比拟,分量只要后者的1/2,配套的晶体管脉宽调制驱动器6SC61系列,至多的可供6个轴的电念头掌握。

  德国宝石(BOSCH)公司消费铁氧体永磁的SD系列(17个规格)以及稀土永磁的SE系列(8个规格)交换伺服电念头以及Servodyn SM系列的驱动。

  美国出名的伺服安装消费公司Gettys曾一度作为Gould 电子公司一个分部(Motion Control Division),消费M600系列的交换伺服电念头以及A600 系列的伺服

  美国A-B(ALLEN-BRADLEY)公司驱动分部消费1326型铁氧体永磁交换伺服电念头以及1391型交换PWM伺服。电念头包罗3个机座号共30个规格。

  I.D.(Industrial Drives)是美国出名的科尔摩根(Kollmorgen)的产业驱动分部,曾消费BR-2十、BR-3十、BR-510 三个系列共41个规格的无刷伺服电念头以及BDS3型伺服驱动器。自1989年起推出了全新系列设想的摻鹣盗袛(Goldline)永磁交换伺服电念头,包罗B(小惯量)、M(中惯量)以及EB(防爆型)三大类,有十、20、40、60、80五种机座号,每一大类有42个规格,局部接纳钕铁硼永磁质料,力矩范畴为0.84~111.2N.m,功率范畴为0.54~15.7kW。配套的驱动器有BDS4(模仿型)、BDS5(数字型、含地位掌握)以及Smart Drive(数字型)三个系列, 最大持续电流55A。Goldline系列代表了今世永磁交换伺服手艺最新程度。

  爱尔兰的Inland原为Kollmorgen在外洋的一个分部,现兼并到AEG,以消费直流伺服电念头、直流力矩电念头以及伺服放大器而著名。消费BHT1100、2200、3300三种机座号共17种规格的SmCo永磁交换伺服电念头以及八种。

  原苏联为数控机床以及机械人伺服掌握开辟了两个系列的交换伺服电念头。此中ДBy系列接纳铁氧体永磁,有两个机座号,每一一个机座号有3种逝世心长度,各有两种绕组数据,共12个规格,持续力矩范畴为7~35N.m。2ДBy系列接纳稀土永磁,6个机座号17个规格,力矩范畴为0.1~170N.m,配套的是3ДБ型。

  比年日本松下公司推出的全数字型MINAS系列交换伺服体系,此中永磁交换伺服电念头有MSMA系列小惯量型,功率从0.03~5kW,共18种规格;中惯量型有MDMA、MGMA、MFMA三个系列,功率从0.75~4.5kW,共23种规格,MHMA系列大惯量电念头的功率范畴从0.5~5kW,有7种规格。

  韩国三星公司比年开辟的全数字永磁交换伺服电念头及驱动体系,此中FAGA交换伺服电念头系列有CSM、CSMG、CSMZ、CSMD、CSMF、CSMS、CSMH、CSMN、CSMX多种型号,功率从15W~5kW。

  如今常接纳摴时浠 蕯(Powerrate)这一综合目标作为伺服电念头的品格因数,权衡比照各类交直流伺服电念头以及步进电念头的静态呼应机能。功率变革率暗示电念头持续(额定)力矩以及转子动弹惯量之比。

  按功率变革率停止计较阐发可知,永磁交换伺服电念头手艺目标以美国I.D 的Goldline系列为最好,德国Siemens的IFT5系列次之。

 

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