伺服電動(dòng)機(jī)又叫執(zhí)行電動(dòng)機(jī),或叫控制電動(dòng)機(jī)。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,伺服電動(dòng)機(jī)是一個(gè)執(zhí)行元件,它的作用是把信號(hào)(控制電壓或相位)變換成機(jī)械位移,也就是把接收到的電信號(hào)變?yōu)?font>電機(jī)的一定轉(zhuǎn)速或角位移。其容量一般在0.1-100W,常用的是30W以下。伺服電動(dòng)機(jī)有直流和交流之分。
伺服電機(jī)是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī),是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。可使控制速度,位置精度非常準(zhǔn)確,可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號(hào)控制,并能快速反應(yīng),在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,用作執(zhí)行元件,且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線性度高、始動(dòng)電壓等特性,可把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。
分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類,其主要特點(diǎn)是,當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。
伺服電動(dòng)機(jī)工作原理
1、伺服系統(tǒng)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)(或給定值)的任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng)。伺服主要靠脈沖來定位,基本上可以這樣理解,伺服電機(jī)接收到1個(gè)脈沖,就會(huì)旋轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖對應(yīng)的角度,從而實(shí)現(xiàn)位移,因?yàn)椋欧姍C(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能,所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,都會(huì)發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖,這樣,和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng),或者叫閉環(huán)。
如此一來,系統(tǒng)就會(huì)知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī),同時(shí)又收了多少脈沖回來,這樣,就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)精確的定位,可以達(dá)到0.001mm。直流伺服電機(jī)分為有刷和無刷電機(jī)。有刷電機(jī)成本低,結(jié)構(gòu)簡單,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速范圍寬,控制容易,需要維護(hù),但維護(hù)不方便(換碳刷),產(chǎn)生電磁干擾,對環(huán)境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。
無刷電機(jī)體積小,重量輕,出力大,響應(yīng)快,速度高,慣量小,轉(zhuǎn)動(dòng)平滑,力矩穩(wěn)定。控制復(fù)雜,容易實(shí)現(xiàn)智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。電機(jī)免維護(hù),效率很高,運(yùn)行溫度低,電磁輻射很小,長壽命,可用于各種環(huán)境。
2、交流伺服電機(jī)也是無刷電機(jī),分為同步和異步電機(jī),目前運(yùn)動(dòng)控制中一般都用同步電機(jī),它的功率范圍大,可以做到很大的功率。大慣量,最高轉(zhuǎn)動(dòng)速度低,且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。
3、伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,驅(qū)動(dòng)器控制的U/V/W三相電形成電磁場,轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)電機(jī)自帶的編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器,驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較,調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。
交流伺服電機(jī)和無刷直流伺服電機(jī)在功能上的區(qū)別:交流伺服要好一些,因?yàn)槭钦也刂疲D(zhuǎn)矩脈動(dòng)小。直流伺服是梯形波,但直流伺服比較簡單,便宜。
伺服電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)中,能將輸入的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電機(jī)軸上的機(jī)械輸出量,拖動(dòng)被控制元件,從而達(dá)到控制目的。伺服電動(dòng)機(jī)有直流和交流之分,較早的伺服電動(dòng)機(jī)是一般的直流電動(dòng)機(jī),在控制精度不高的情況下,才采用一般的直流電機(jī)做伺服電動(dòng)機(jī)。直流伺服電動(dòng)機(jī)從結(jié)構(gòu)上講,就是小功率的直流電動(dòng)機(jī),其勵(lì)磁多采用電樞控制和磁場控制,但通常采用電樞控制。
(1)如果指針先大幅度擺向電阻零位,然后慢慢地返回到數(shù)百千歐位置,說明電容器完好。
(2)如果指針不動(dòng),則說明電容器有開路故障。
(3)如果指針擺到電阻零位后不返回,說明電容器內(nèi)部已擊穿損壞。
(4)如果指針擺到刻度盤上某個(gè)較小電阻處,不能返回,說明電容器泄漏電流較大。
(5)如果指針能擺動(dòng)和返回,但第一次擺幅小,說明電容器容量已減小。
(6)將萬用表的轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到R×10k擋,用表筆測量電容器兩引線對外殼電阻。如果電阻為0Ω,說明電容器電極與其外殼之間已被擊穿短路。
對于電容器已有斷路、嚴(yán)重泄漏或擊穿故障的,則需要更換新的電容器。
1、標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目
?、俣ㄗ硬糠郑呵鍜叽祷?;檢查線圈及墊塊、綁線、綁環(huán)引出線;檢查槽楔、鐵芯、通風(fēng)孔、壓指、壓鐵、工字鐵(間隔塊);檢查測溫裝置;檢查機(jī)殼、焊接處情況等;標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)。
?、谵D(zhuǎn)子部分:清掃吹灰;檢查鐵芯、通風(fēng)孔;檢查綁線線圈、槽楔、鼠籠、鑄鋁情況;檢查軸頸、滑環(huán)、引出線、刷握、電刷;檢查風(fēng)扇、平衡塊;電氣標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)。
?、圯S承部分:檢查清洗軸承;檢查內(nèi)外軸承小蓋及軸承盒;軸瓦檢查。
?、芾鋮s系統(tǒng):檢查進(jìn)出風(fēng)道及冷卻器;檢查測溫裝置;檢修冷卻器及試水壓。
?、輰啿糠郑簷z查對輪。
2、非標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目
①定子部分:更換槽楔;更換少量墊塊綁線;線圈噴絕緣防護(hù)漆。
?、谵D(zhuǎn)子部分:更換電刷、刷握;銅條補(bǔ)焊;更換風(fēng)扇。
③軸承部分:更換軸承;更換軸承盒;研磨軸瓦。
3、特殊項(xiàng)目
?、俣ㄗ硬糠郑壕植炕蛉扛鼡Q線圈;局部或全部更換墊塊綁線;更換綁環(huán);局部或全部更換槽楔;鐵芯發(fā)熱試驗(yàn);空載、滿載鐵損試驗(yàn)。
②轉(zhuǎn)子部分:更換綁線、線圈;局部或全部補(bǔ)焊銅條;全部更換鼠籠;車旋滑環(huán);軸頸加工;更換轉(zhuǎn)子軸;做動(dòng)靜平衡。
?、劾鋮s系統(tǒng):制作風(fēng)罩;冷卻器清洗、拆裝、試壓。
?、軐啠焊鼡Q對輪;配制銷鍵。
⑤其他:重大改進(jìn)項(xiàng)目;消除重大缺陷。
4、小修標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目
小修標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目包括:吹灰清掃;檢查軸承及油質(zhì);檢查機(jī)內(nèi)的可見部分;檢查滑環(huán)電刷引線、接線柱、接地線、測溫計(jì)等;測絕緣電阻;消除運(yùn)行中一般缺陷,必要時(shí)解體。