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如何理解伺服電機(jī)的低慣量和高慣量

眾所周知，伺服電機(jī)(servo motor )是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)，是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。那么大家對于伺服電機(jī)的低慣量和高慣量是否了解呢?今天就為大家介紹一下伺服電機(jī)的這兩個概念。

一般來說，小慣量的電機(jī)制動性能好，啟動，加速停止的反應(yīng)很快，高速往復(fù)性好，適合于一些輕負(fù)載，高速定位的場合,如一些直線高速定位機(jī)構(gòu)。中、大慣量的電機(jī)適用大負(fù)載、平穩(wěn)要求比較高的場合，如一些圓周運(yùn)動機(jī)構(gòu)和一些機(jī)床行業(yè)。

如果負(fù)載比較大或是加速特性比較大，而選擇了小慣量的電機(jī)，可能對電機(jī)軸損傷太大，選擇應(yīng)該根據(jù)負(fù)載的大小，加速度的大小等等因素來選擇，一般的選型手冊上有相關(guān)的能量計(jì)算公式。

伺服電機(jī)驅(qū)動器對伺服電機(jī)的響應(yīng)控制，為負(fù)載慣量與電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量之比為一，不可超過五倍。通過機(jī)械傳動裝置的設(shè)計(jì)，可以使負(fù)載。

量與電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量之比接近一或較小。當(dāng)負(fù)載慣量確實(shí)很大，機(jī)械設(shè)計(jì)不可能使負(fù)載慣量與電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量之比小于五倍時，則可使用電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量較大的電機(jī)，即所謂的大慣量電機(jī)。使用大慣量的電機(jī)，要達(dá)到一定的響應(yīng)，驅(qū)動器的容量應(yīng)要大一些。

伺服驅(qū)動器高工作轉(zhuǎn)速一般是多少?

      伺服驅(qū)動器的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時會急劇下降，所以其較高工作轉(zhuǎn)速一般在300600RPM。伺服驅(qū)動器在低速時易呈現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象，振動頻率與負(fù)載情況和驅(qū)動器性能有關(guān)，一般認(rèn)為振動頻率為電機(jī)空載起跳頻率的一半。

   

    伺服驅(qū)動器每旋轉(zhuǎn)一個角度，都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服驅(qū)動器接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一來，系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服驅(qū)動器，同時又收了多少脈沖回來。如此伺服驅(qū)動器就能夠很精準(zhǔn)的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的定位，可以達(dá)到0.001mm。

    伺服驅(qū)動器主要靠脈沖來定位，具有較強(qiáng)的過載能力，以伺服驅(qū)動器系統(tǒng)為例，具有速度過載和轉(zhuǎn)矩過載能力。其大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的三倍，可用于克服慣性負(fù)載在啟動瞬間的慣性力矩。

    伺服驅(qū)動器的控制精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證，對于帶標(biāo)準(zhǔn)2500線編碼器的電機(jī)而言，由于驅(qū)動器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，其脈沖當(dāng)量為360°/10000=0.036°。對于帶17位編碼器的電機(jī)而言，驅(qū)動器每接收217=131072個脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為360°/131072=9.89秒。步距角為1.8°的步進(jìn)電機(jī)的脈沖當(dāng)量的1/655。

松下伺服電機(jī)應(yīng)用原理的介紹

隨著不斷提高設(shè)計(jì)水平、制造水平以及采用新材料、新結(jié)構(gòu)、新原理，小電機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速。根據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，小型化、薄型化、輕量化、無刷化、智能化、靜音化、化、節(jié)能化、環(huán)?；⒖煽炕?、精密化、組合化以及直接驅(qū)動和直線驅(qū)動是小電機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢。

松下伺服電機(jī)也屬于是無刷電機(jī)，它可以分為同步和異步電機(jī)，目前運(yùn)動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，較高轉(zhuǎn)動速度低，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。伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動器控制的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，同時電機(jī)自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。

松下伺服電機(jī)在尋找原點(diǎn)時，當(dāng)碰到原點(diǎn)開關(guān)時就會馬上減速停止，以此點(diǎn)為原點(diǎn)。這種回原點(diǎn)方法無論你是選擇機(jī)械式的接近開關(guān)，還是光感應(yīng)開關(guān)，回原的精度都不高，所說，受溫度和電源波動等等的影響，信號的反應(yīng)時間會每次有差別，再加上從回原點(diǎn)的高速突然減速停止過程，就算排除機(jī)械原因，每次回的原點(diǎn)差別在絲級以上。

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