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    怎么選擇適合自已的伺服電機

    文章來源: 首頁人氣:2229發表時間:2017-01-11 17:41:39

      以下將介紹一些伺服電機系統,涉及永磁同步電機以及感應異步電機。

      一個伺服系統,不單單是一個電機。它是一個閉環的運動系統,包含了控制器、驅動器、電儀和反饋裝置,通常一個還配有一個光學或磁編碼器。伺服系統能在采用永磁(permanent magnets ,PM)技術后同步機械,配以有刷或無刷PM電機,或在一個AC感應電機上建立異步機械系統。

      永磁同步電機有較高的峰值,以及持續的扭矩,適用于精確位移系統的高加速度和快速減速中的驅動伺服系統。扭矩與輸入電流直接呈比例關系。電機軸速與輸入的電壓相關。輸入電壓越高,電機的速度就越高。扭矩和速度的比的曲線呈線性的。永磁結構與電機氣隙相關。如,無刷PM電機的結構,包含兩個交互的磁結構,移動的轉子(連接著永磁)和定子線圈產生電磁反應,從而出現電機的轉矩和速度。

      三相定子場能順序產生能量,且PM轉子跟隨轉子場一起完成同步運動。一個特定的電子補償系統,用于檢查轉子位置,并為定子線圈加能量。無刷PM電機,在所有其他的電機中成為精確位移系統的首選,除了汽車應用以及超大電機系統中。無刷PM電機是僅有的伺服電機系統,能用于閉環扭矩、速度或位移系統。

      不同的轉子

      AC感應電機擁有PM無刷電機同樣的物理特性的定子,但它的轉子結構完全不同。鼠籠結構的感應電機包含一系列的感應鋁或銅條,放置在轉子結構中,連接在末端線圈。這些短轉子條與定子的旋轉磁場互有電磁耦合感應,產生一個新的轉子場,并與定子場相互反應,形成轉子運動。在同步的定子和較慢的定子場,與實際的速度之間有差異。這個速度的差異就是所謂的滑差。輸入的頻率決定了電機的速度。例如,一個60 Hz、兩極的AC感應電機,無負載時的速度近3,600 rpm,一個四極AC電機運行速度低于1,800 rpm,根據滑差值的不用而有所不同。當電機開始轉矩時,滑差增加,速度降低。

      AC感應電機會輸出更多的轉矩,隨著速度的降低,直至負載達到故障點,此時電機速度會遽降至零。一個固有的AC電機性能特點是,起始的轉矩較小,必須在電機起始時卸去負載。隨著20世紀80年底變頻器電子驅動的出現,電機特有的轉矩-速度性能曲線,也發生了很大的改變。變頻器的性能是,同時改變電壓和頻率,使用可調節或可變化的速度驅動,就能重新構建了轉矩-速度曲線,AC感應電機是速度系統的主要環節。

      如何使用

      驅動技術在性能上的持續提高,將無刷PM和AC感應電機,也帶入了驅動市場的競爭,但是無刷PM電機仍然在控制領域中占主導地位。AC感應電機不適應在低速和高速中使用。在伺服位移系統中使用一個無刷PM電機,通常采用50 kW (67 hp)或更高的功率的系統。AC感應電機通常在恒速或變速系統中?;旌系姆桨赶到y比較少見。其他電機也能部分實現,但是在性能上超過AC感應電機或無刷PM電機的方案較少。

      無刷PM電機在速度控制中,對1 kW (1.37 hp)的DC有刷電機的速度控制或更小功率的應用市場中造成了一定的沖擊。而AC感應電機則掌控了大部分的大于1MW的應用。

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