力士樂(lè )伺服電機

力士樂(lè )伺服電機MKD041B-144-KG1-KN，武漢百士自動(dòng)化設備有限公司專(zhuān)注于液壓、氣動(dòng)、工控自動(dòng)化備件銷(xiāo)售，熱誠歡迎新老客戶(hù)咨詢(xún)購買(mǎi)！

伺服電機（servo motor ）是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發(fā)動(dòng)機，是一種補助馬達間接變速裝置。

伺服電機可使控制速度，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動(dòng)控制對象。伺服電機轉子轉速受輸入信號控制，并能快速反應，在自動(dòng)控制系統中，用作執行元件，且具有機電時(shí)間常數小、線(xiàn)性度高、始動(dòng)電壓等特性，可把所收到的電信號轉換成電動(dòng)機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動(dòng)機兩大類(lèi)，其主要特點(diǎn)是，當信號電壓為零時(shí)無(wú)自轉現象，轉速隨著(zhù)轉矩的增加而勻速下降。

1、伺服系統（servo mechanism）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（或給定值）的任意變化的自動(dòng)控制系統。伺服主要靠脈沖來(lái)定位，基本上可以這樣理解，伺服電機接收到1個(gè)脈沖，就會(huì )旋轉1個(gè)脈沖對應的角度，從而實(shí)現位移，因為，伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉一個(gè)角度，都會(huì )發(fā)出對應數量的脈沖，這樣，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應，或者叫閉環(huán)，如此一來(lái)，系統就會(huì )知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機，同時(shí)又收了多少脈沖回來(lái)，這樣，就能夠很精確的控制電機的轉動(dòng)，從而實(shí)現精確的定位，可以達到0.001mm。直流伺服電機分為有刷和無(wú)刷電機。有刷電機成本低，結構簡(jiǎn)單，啟動(dòng)轉矩大，調速范圍寬，控制容易，需要維護，但維護不方便（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(chǎng)合。

無(wú)刷電機體積小，重量輕，出力大，響應快，速度高，慣量小，轉動(dòng)平滑，力矩穩定?？刂茝碗s，容易實(shí)現智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機免維護，效率很高，運行溫度低，電磁輻射很小，長(cháng)壽命，可用于各種環(huán)境。

2、交流伺服電機也是無(wú)刷電機，分為同步和異步電機，目前運動(dòng)控制中一般都用同步電機，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，高轉動(dòng)速度低，且隨著(zhù)功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩運行的應用。

3、伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動(dòng)器控制的U/V/W三相電形成電磁場(chǎng)，轉子在此磁場(chǎng)的作用下轉動(dòng)，同時(shí)電機自帶的編碼器反饋信號給驅動(dòng)器，驅動(dòng)器根據反饋值與目標值進(jìn)行比較，調整轉子轉動(dòng)的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度（線(xiàn)數）。

交流伺服電機和無(wú)刷直流伺服電機在功能上的區別：交流伺服要好一些，因為是正弦波控制，轉矩脈動(dòng)小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡(jiǎn)單，便宜。

德國博世力士樂(lè )（BOSCH-REXROTH）公司生產(chǎn)鐵氧體永磁的SD系列（17個(gè)規格）和稀土永磁的SE系列（8個(gè)規格）交流伺服電動(dòng)機和Servodyn SM系列的驅動(dòng)控制器。Indramat分部的MAC系列交流伺服電動(dòng)機共有7個(gè)機座號92個(gè)規格。

伺服電機工作原理

1.伺服主要靠脈沖來(lái)定位，基本.上可以這樣理解，伺服電機接收到1個(gè)脈沖，就會(huì )旋轉1個(gè)脈沖對應的角度，從而實(shí)現位移，因為，伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉-一個(gè)角度，都會(huì )發(fā)出對應數量的脈沖，這樣，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應，或者叫閉環(huán)，如此一來(lái)，系統就會(huì )知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機，同時(shí)又收了多少脈沖回來(lái)，這樣，就能夠很精確的控制電機的轉動(dòng)，從而實(shí)現精確的定位，可以達到0.001mm。直流伺服電機分為有刷和無(wú)刷電機。有刷電機成本低，結構簡(jiǎn)單，啟動(dòng)轉矩大，調速范圍寬，控制容易，需要維護，但維護方便(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(chǎng)合。無(wú)刷電機體積小， 重量輕，出力大，響應快，速度高，慣量小，轉動(dòng)平滑，力矩穩定?？刂茝碗s，容易實(shí)現智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機兔維護，效率很高，運行溫度低，電磁輻射很小，長(cháng)壽命，可用于各種環(huán)境。

2. 交流伺服電機也是無(wú)刷電機,分為同步和異步電機，目前運動(dòng)控制中一般都用同步電機，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，轉動(dòng)速度低，且隨著(zhù)功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩運行的應用。

3.伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動(dòng)器控制的UNNN三相電形成電磁場(chǎng)，轉子在此磁場(chǎng)的作用下轉動(dòng)，同時(shí)電機自帶的編碼器反饋信號給驅動(dòng)器，驅動(dòng)器根據反饋值與目標值進(jìn)行比較，調整轉子轉動(dòng)的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線(xiàn)數)。

1.伺服主要靠脈沖來(lái)定位，基本上可以這樣理解，伺服電機接收到1個(gè)脈沖，就會(huì )旋轉1個(gè)脈沖對應的角度，從而實(shí)現位移，因為，伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉-個(gè)角度，都會(huì )發(fā)出對應數量的脈沖，這樣，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應，或者叫閉環(huán)，如此一來(lái)，系統就會(huì )知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機，同時(shí)又收了多少脈沖回來(lái)，這樣，就能夠很精確的控制電機的轉動(dòng)，從而實(shí)現精確的定位，可以達到0.001mm。

直流伺服電機分為有刷和無(wú)刷電機。有刷電機成本低，結構簡(jiǎn)單，啟動(dòng)轉矩大，調速范圍寬，控制容易，需要維護，但維護方便(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(chǎng)合。

無(wú)刷電機體積小，重量輕，出力大，響應快，速度高，慣量小，轉動(dòng)平滑，力矩穩定?？刂茝碗s，容易實(shí)現智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機免維護，效率很高，運行溫度低，電磁輻射很小，長(cháng)壽命，可用于各種環(huán)境。

2.交流伺服電機也是無(wú)刷電機，分為同步和異步電機，目前運動(dòng)控制中一般都用同步電機，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，轉動(dòng)速度低，且隨著(zhù)功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩運行的應用。

3.伺服電機內部的轉子是永磁鐵驅動(dòng)器控制的UNNN三相電形成電磁場(chǎng)，轉子在此磁場(chǎng)的作用下轉動(dòng)，同時(shí)電機自帶的編碼器反饋信號給驅動(dòng)器，驅動(dòng)器根據反饋值與目標值進(jìn)行比較，調整轉子轉動(dòng)的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線(xiàn)數)。

伺服電動(dòng)機又稱(chēng)執行電動(dòng)機，在自動(dòng)控制系統中，用作執行元件，把所收到的電信號轉換成電動(dòng)機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動(dòng)機兩大類(lèi)，其主要特點(diǎn)是，當信號電壓為零時(shí)無(wú)自轉現象，轉速隨著(zhù)轉矩的增加而勻速下降

交流伺服要好一些，因為是正弦波控制，轉矩脈動(dòng)小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡(jiǎn)單，便宜。

永磁交流伺服電動(dòng)機

自從德國MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年漢諾威貿易博覽會(huì )上正式推出MAC永磁交流伺服電動(dòng)機和驅動(dòng)系統，這標志著(zhù)此種新一代交流伺服技術(shù)已進(jìn)入實(shí)用化階段。到20世紀80年代中后期，各公司都已有完整的系列產(chǎn)品。整個(gè)伺服裝置市場(chǎng)都轉向了交流系統。早期的模擬系統在諸如零漂、抗干擾、可靠性、精度和柔性等方面存在不足，尚不能*運動(dòng)控制的要求，近年來(lái)隨著(zhù)微處理器、新型數字信號處理器(DSP)的應用，出現了數字控制系統，控制部分可*由軟件進(jìn)行，稱(chēng)為永磁交流伺服系統。

力士樂(lè )伺服電機MKD041B-144-KG1-KN

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伺服電機原理

一、交流伺服電動(dòng)機

交流同服電動(dòng)機定子的構造基本上與電容分相式單相異步電動(dòng)機相似，其定子上裝有兩個(gè)位置互差90°的繞組，一個(gè)是勵磁繞組Rf,它始終接在交流電壓Uf上;另一個(gè)是控制繞組L,聯(lián)接控制信號電壓Uc。所以交流伺服電動(dòng)機又稱(chēng)兩個(gè)伺服電動(dòng)機。

交流伺服電動(dòng)機的轉子通常做成鼠籠式，但為了使伺服電動(dòng)機具有較寬的調速范圍、線(xiàn)性的機械特性，無(wú)“自轉"現象和快速響應的性能,它與普通電動(dòng)機相比，應具有轉子電阻大和轉動(dòng)慣量小這兩個(gè)特點(diǎn)。目前應用較多的轉子結構有兩種形式:一種是采用高電阻率的導電材料做成的高電阻率導條的鼠籠轉子，為了減小轉子的轉動(dòng)慣量，轉子做得細長(cháng);另一種是采用鋁合金制成的空心杯形轉子，杯壁很薄，僅0.2-0.3mm，為了減小磁路的磁阻，要在空心杯形轉子內放置固定的內定子.空心杯形轉子的轉動(dòng)慣量很小，反應迅速，而且運轉平穩，因此被廣泛采用。

交流伺服電動(dòng)機在沒(méi)有控制電壓時(shí)，定子內只有勵磁繞組產(chǎn)生的脈動(dòng)磁場(chǎng),轉子靜止不動(dòng)。當有控制電壓時(shí)，定子內便產(chǎn)生-一個(gè)旋轉磁場(chǎng),轉子沿旋轉磁場(chǎng)的方向旋轉，在負載恒定的情況下，電動(dòng)機的轉速隨控制電壓的大小而變化，當控制電壓的相位相反時(shí)，伺服電動(dòng)機將反轉。

交流伺服電動(dòng)機的工作原理與分相式單相異步電動(dòng)機雖然相似，但前者的轉子電阻比后者大得多，所以伺服電動(dòng)機與單機異步電動(dòng)機相比，有三個(gè)顯著(zhù)特點(diǎn):

1、起動(dòng)轉矩大

2、運行范圍較廣

3、無(wú)自轉現象

正常運轉的伺服電動(dòng)機，只要失去控制電壓，電機立即停止運轉。當伺服電動(dòng)機失去控制電壓后，它處于單相運行狀態(tài)，由于轉子電阻大，定子中兩個(gè)相反方向旋轉的旋轉磁場(chǎng)與轉子作用所產(chǎn)生的兩個(gè)轉矩特性(T1-S1、T2- S2曲線(xiàn))以及合成轉矩特性(T- S曲線(xiàn))交流伺服電動(dòng)機的輸出功率一般是0.1-100W。當電源頻率為50Hz，電壓有36V、110V、 220、380V; 當電源頻率為400Hz，電壓有20V、26V、36V、115V等多種。

交流伺服電動(dòng)機運行平穩、噪音小。但控制特性是非線(xiàn)性，并且由于轉子電阻大，損耗大，效率低，因此與同容量直流伺服電動(dòng)機相比,體積大、重量重，所以只適用于0.5-100W的小功率控制系統。

伺服電機、測速電機、步進(jìn)電機，各種控制電機有各自的控制任務(wù):

如:伺服電動(dòng)機將電壓信號轉換為轉矩和轉速以驅動(dòng)控制對象;測速發(fā)電機將轉速轉換為電壓，并傳遞到輸入端作為反饋信號。步進(jìn)電動(dòng)機將脈沖信號轉換為角位移或線(xiàn)位移。

對控制電機的主要要求:動(dòng)作靈敏、準確、重量輕、體積小、耗電少、運行可靠等。

伺服電動(dòng)機又稱(chēng)執行電動(dòng)機。其功能是將輸入的電壓控制信號轉換為軸上輸出的角位移和角速度，驅動(dòng)控制對象。

伺服電動(dòng)機可控性好，反應迅速。是自動(dòng)控制系統和計算機外圍設備中常用的執行元件。伺服電動(dòng)機可分為兩類(lèi):直流伺服電動(dòng)機、交流伺服電動(dòng)機。

交流伺服電動(dòng)機就是一臺兩相交流異步電機。它的定子上裝有空間互差90°的兩個(gè)繞組:勵磁繞組和控制繞組。

交流伺服電動(dòng)機的工作原理與單相異步電動(dòng)機有相似之處。

勵磁繞組固定接在電源上，當控制電壓為零時(shí)，電機無(wú)起動(dòng)轉矩，轉子不轉。

若有控制電壓加在控制繞組上，且勵磁電流i,和控制繞組電流I,不同相時(shí)，因此便產(chǎn)生兩相旋轉磁場(chǎng)。在旋轉磁場(chǎng)的作用下，轉子便轉動(dòng)起來(lái)。

交流伺服電動(dòng)機的特點(diǎn):不僅要求它在靜止狀態(tài)下，能服從控制信號的命令而轉動(dòng)，而且要求在電動(dòng)機運行時(shí)如果控制電壓變?yōu)榱?，電?dòng)機立即停轉。

但如果交流伺服電動(dòng)機的參數選擇和一-般單相異步電動(dòng)機相似，電動(dòng)機經(jīng)轉動(dòng)，即使控制等于零，

電動(dòng)機仍繼續轉動(dòng)，電動(dòng)機失去控制，這種現象稱(chēng)為“自轉"。

直流伺服電動(dòng)機的結構與直流電動(dòng)機基本相同。只是為減小轉動(dòng)慣量，電機做得細長(cháng)一些。

直流伺服電動(dòng)機的工作原理也與直流電動(dòng)機相同。

供電方式:他勵供電。勵磁繞組和電樞分別由兩個(gè)獨立的電源供電。

測速發(fā)電機是一種轉速測量傳感器。在許多自動(dòng)控制系統中，它被用來(lái)測量旋轉裝置的轉速，向控制電路提供與轉速大小成正比的信號電壓。

測速發(fā)電機分為交流和直流兩種類(lèi)型。

交流測速發(fā)電機

交流測速發(fā)電機又分為同步式和異步式兩種，這里只分析異步式交流測速發(fā)電機的工作原理。

異步式交流測速發(fā)電機的結構與杯形轉子交流伺服電機相似，它的定子上有兩個(gè)繞組，一個(gè)是勵磁繞組，一個(gè)是輸出繞組。

直流測速發(fā)電機分永磁式和他勵式兩種。兩種電機的電樞相同，工作時(shí)電樞接負載電阻。但永磁式的定子使用磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)，因而沒(méi)有勵磁線(xiàn)圈;他勵式的結構與直流伺服電機相同，工作時(shí)勵磁繞組加直流電壓勵磁。

測速發(fā)電機的作用是將機械速度轉變?yōu)殡妷?信號，在自動(dòng)控制系統和計算裝置中作為檢測元件、校正元件等。如在恒速控制系統中，測速發(fā)電機將速度轉換為電壓信號作為反饋信號，達到調節速度的作用。

力士樂(lè )REXROTH伺服電機，伺服馬達，伺服電動(dòng)機：

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步進(jìn)電機是利用電磁鐵的作用原理，將脈沖信號轉換為線(xiàn)位移或角位移的電機。每來(lái)一個(gè)電脈沖，步進(jìn)電機轉動(dòng)一定角度，帶動(dòng)機械移動(dòng)一小段距離。

特點(diǎn):

(1)來(lái)一個(gè)脈沖，轉一個(gè)步距角。

(2)控制脈沖頻率，可控制電機轉速。

(3)改變脈沖順序，可改變轉動(dòng)方向。

由于步進(jìn)電動(dòng)機的這一工作職能正好符合數字控制系統要求，因此它在數控機床、鐘表工業(yè)及自動(dòng)記錄儀等方面都有很廣泛的應用

種類(lèi):勵磁式和反應式兩種。

區別在于勵磁式步進(jìn)電機的轉子上有勵磁線(xiàn)圈，依靠電磁轉矩工作。反應式步進(jìn)電機的轉子上沒(méi)有勵磁線(xiàn)圈。依靠變化的的磁阻生成磁阻轉矩工作。反應式步進(jìn)電機的應用廣泛，它有兩相、三相、多相之分。這里主要討論三相反應式步進(jìn)電動(dòng)機的結構和工作原理。

從結構上看，自動(dòng)控制系統分為開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制兩類(lèi)。

開(kāi)環(huán)控制系統結構簡(jiǎn)單，控制對象按照控制指令工作，但不能根據輸出結果自動(dòng)調節，僅用于對控制精度要求不高的場(chǎng)合。

閉環(huán)控制系統結構比較復雜。把輸出信號的一部分通過(guò)反饋環(huán)節引回到輸入端，與給定信號比較，得到誤差信號，再送入控制對象去調節輸出結果。如此反復循環(huán)，直至誤差為零。這種控制是通過(guò)反饋來(lái)實(shí)現的，所以也叫做反饋控制系統。

閉環(huán)控制系統(反饋控制系統)的各個(gè)基本環(huán)節如下所示:

系統中各部分的作用如下:

給定元件-把控制指令變成給定值。它與被調量存在著(zhù)一定的函數關(guān)系。 改變給定值，即可改變被調量。

檢測元件-把被調量檢測出來(lái)，按一定的函數關(guān)系反饋到輸入端。

比較元件-把反饋信號Ur與給定信號Ug,比較以獲取誤差信號Ud.

放大元件-當誤差信號太微弱時(shí)，需要用放大元件把誤差信號放大到足以推動(dòng)執行元件的程度。

執行元件-直接推動(dòng)控制對象改變被調量?？刂茖ο笥?執行元件推動(dòng)的各種裝置，如各種機械負載、發(fā)電機、加熱爐、閘門(mén)等，相應的被調量就是轉速、電壓、溫度、位移等。