伺服系统的发展经历了由液压到电气的过程,电气伺服系统根据所驱动电机类型分为直流(DC)伺服系统和交流(AC)伺服系统。交流伺服系统按其采用的驱动电机类型又可分为永磁同步(***型)电动机交流伺服系统和感应式异步(IM型)电动机交流伺服系统。
由于直流伺服电动机存在电机结构复杂,维修工作量大例如电机的电刷、换向器等则成为直流伺服驱动技术发展的瓶颈。随着微处理技术、大功率电力电子技术的成熟和交流永磁电机材料的发展和应用,电机效率的提高和制造成本的降低,交流伺服系统得到长足发展并将逐步取代直流伺服系统。
正弦波交流伺服系统综合了伺服电动机、角速度和角位移传感器的成就,与采用新型电力电子器件、专用集成电路和专用控制算法的交流伺服驱动器相匹配,组成新型高性能机电一体化产品。使原有的直流伺服系统面临淘汰的危机,正弦伺服,成为当今世界伺服驱动的主流及发展方向。正弦波交流伺服广泛使用于航空、航天、船舶、电子及核工业等领域,如自行火炮、雷达驱动、机载吊舱***系统、战车火控及火力系统、水下灭雷机器人等。
过载能力(即超重超负荷运行时电机的情况)伺服具有较强的过载能力(允许短时过载,不允许一直过载),正弦伺服怎么样,其大转矩可为额定转矩的三倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩;步进一般不具有过载能力。其启动扭矩一般约为额定扭矩的70%。运行性能伺服为闭环控制,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,三菱伺服正弦控制,内部构成位置环和速度环,正弦伺服,故能使电机控制更为准确和稳定;步进为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲的现象,所以为保证其控制精度,应处理好升、降速问题。速度响应特性(即电机的加减速性能)伺服从静止加速到额定转速(例 3000rpm)仅需几十毫秒,可用于快速启停的场合。步进从静止加速到工作转速(例500rpm)需要200~400毫秒。10、效率伺服电机效率较高,一般在80%以上;步进电机的效率比较低,一般60%以下。
伺服的运行主要靠电流脉冲来***,可以这样理解,如果伺服电机接收到1个脉冲,那么它就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移。又因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,形成闭环,这样一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很准确的控制电机的转动,从而实现准确的***,***精准可以达到0.001mm。
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