伺服电机好处(伺服电机的重要性)

海潮机械 2023-01-03 18:04 编辑:admin 154阅读

1. 伺服电机的重要性

从应用的角度出发来分析伺服驱动器应该工作在位置、速度还是力矩模式下。如晶圆搬运、抓取应用。

抓取时:需要机器人精准点到点定位,这个时候伺服驱动器可以工作在位置模式下,去保证可以定位到负载,抓到负载后为防止负载掉下来,每个关节都需要输出一定的保持力矩,只要这个力够了,就可以维持抓住负载这个状态,所以这个时候,驱动器本质上也工作在位置模式就可以。

所以,对于抓取,伺服驱动器工作在位置模式,控制器只需要下发位置指令和执行抓取动作。

如果有双编码器,还可以在控制器上做位置全闭环。

搬运时:这个时候机器人走的是一定的轨迹。

控制器根据客户所需要的轨迹,实时计算每个伺服电机的位置,将位置指令下发给驱动器,故驱动器工作在位置模式。

对于拧螺丝应用。

力矩控制很重要,这个时候,驱动器就可以工作在力矩模式,按照工艺的要求在不同的位置输出合适的力矩。

这个时候,速度、位置控制都可以在控制器中完成。

多关节机器人包含三个控制部分:控制器,驱动器,电机。驱动器一般都支持三种模式:力矩,速度,位置。这三种模式都可以切换的。

控制器可以做一些复杂的多轴同步,轨迹规划。

控制器通过现场总线下发运动指令。

个人认为,应该结合具体应用的特点,以及控制器和驱动器的特点,来决定应该把位置闭环放在驱动器上还是控制器上。(以上仅供大家参考,如有疏漏不合适的地方,还请包涵指正,谢谢!)

2. 伺服电机的重要性是什么

转动惯量=转动半径*质量低惯量就是电机做的比较扁长,主轴惯量小,当电机做频率高的反复运动时,惯量小,发热就小。所以低惯量的电机适合高频率的往复运动使用。但是一般力矩相对要小些。高惯量的伺服电机就比较粗大,力矩大,适合大力矩的但不很快往复运动的场合。因为高速运动到停止,驱动器要产生很大的反向驱动电压来停止这个大惯量,发热就很大了。 惯量就是刚体绕轴转动的惯性的度量,转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量。它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布有关。(刚体是指 理想状态下的不会有任何变化的物体),选择的时候遇到电机惯量,也是伺服电机的一项重要指标。它指的是伺服电机转子本身的惯量,对于电机的加减速来说相当重要。如果不能很好的匹配惯量,电机的动作会很不平稳.  一般来说,小惯量的电机制动性能好,启动,加速停止的反应很快,高速往复性好,适合于一些轻负载,高速定位的场合,如一些直线高速定位机构。中、大惯量的电机适用大负载、平稳要求比较高的场合,如一些圆周运动机构和一些机床行业。     如果负载比较大或是加速特性比较大,而选择了小惯量的电机,可能对电机轴损伤太大,选择应该根据负载的大小,加速度的大小,等等因素来选择,一般的选型手册上有相关的能量计算公式。     伺服电机驱动器对伺服电机的响应控制,最佳值为负载惯量与电机转子惯量之比为一,最大不可超过五倍。通过机械传动装置的设计,可以使负载   惯量与电机转子惯量之比接近一或较小。当负载惯量确实很大,机械设计不可能使负载惯量与电机转子惯量之比小于五倍时,则可使用电机转子惯量较大的电机,即所谓的大惯量电机。使用大惯量的电机,要达到一定的响应,驱动器的容量应要大一些。

3. 伺服电机都用在哪些方面

伺服电机在需要精确控制位置的情况下会用到,目前的伺服电机基本原理是:用反馈器件获取电机当前的位置,并通过一定的算法得出输出指令控制电机,形成闭环控制。

伺服电机的工作原理:伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移。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,或者叫闭环。如此一来,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

4. 伺服电机的重要性有哪些

 惯量的大小对伺服电机的工作是有一定影响的指标,通常伺服电机的小惯量的高速往复好,大惯量的本身惯量大,机床上用好点.伺服电机需要惯量匹配,转动惯量=转动半径*质量。在选择合适的伺服电机的使用常常会遇到扭力选择和惯量选择,对于扭矩的计算相对简单,只需要知道负载重量和传动方式一般能很快的计算出电机所需要力矩,选型的时候再适当放大,留些余量就可以了.    惯量就是刚体绕轴转动的惯性的度量,转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量。它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布有关。(刚体是指 理想状态下的不会有任何变化的物体),选择的时候遇到电机惯量,也是伺服电机的一项重要指标。它指的是伺服电机转子本身的惯量,对于电机的加减速来说相当重要。如果不能很好的匹配惯量,电机的动作会很不平稳.  一般来说,小惯量的电机制动性能好,启动,加速停止的反应很快,高速往复性好,适合于一些轻负载,高速定位的场合,如一些直线高速定位机构。中、大惯量的电机适用大负载、平稳要求比较高的场合,如一些圆周运动机构和一些机床行业。   如果负载比较大或是加速特性比较大,而选择了小惯量的电机,可能对电机轴损伤太大,选择应该根据负载的大小,加速度的大小,等等因素来选择,一般的选型手册上有相关的能量计算公式。   伺服电机驱动器对伺服电机的响应控制,最佳值为负载惯量与电机转子惯量之比为一,最大不可超过五倍。通过机械传动装置的设计,可以使负载   惯量与电机转子惯量之比接近一或较小。当负载惯量确实很大,机械设计不可能使负载惯量与电机转子惯量之比小于五倍时,则可使用电机转子惯量较大的电机,即所谓的大惯量电机。使用大惯量的电机,要达到一定的响应,驱动器的容量应要大一些。

5. 伺服电机的缺点

伺服电机的优点:

1、精度:实现了位置,速度和力矩的闭环控制;克服了步进电机失步的问题;

2、转速:高速性能好,一般额定转速能达到2000~3000转;

3、适应性:抗过载能力强,能承受三倍于额定转矩的负载,对有瞬间负载波动和要求快速起动的场合特别适用;

4、稳定:低速运行平稳,低速运行时不会产生类似于步进电机的步进运行现象。适用于有高速响应要求的场合;

5、及时性:电机加减速的动态相应时间短,一般在几十毫秒之内;

6、舒适性:发热和噪音明显降低。

伺服电机的缺点:

伺服电机可以用在会受水或油滴侵袭的场所,但是它不是全防水或防油的。因此, 伺服电机不应当放置或使用在水中或油侵的环境中。

扩展资料:

直流伺服电机的基本特性:

1、机械特性 在输入的电枢电压Ua保持不变时,电机的转速n随电磁转矩M变化而变化的规律,称直流电机的机械特性。

2、调节特性 直流电机在一定的电磁转矩M(或负载转矩)下电机的稳态转速n随电枢的控制电压Ua变化而变化的规律,被称为直流电机的调节特性。

3、动态特性 从原来的稳定状态到新的稳定状态,存在一个过渡过程,这就是直流电机的动态特性。

交流伺服电机:

交流伺服电机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似.其定子上装有两个位置互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc。所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。

在控制策略上,基于电机稳态数学模型的电压频率控制方法和开环磁通轨迹控制方法都难以达到良好的伺服特性,当前普遍应用的是基于永磁电机动态解耦数学模型的矢量控制方法,这是现代伺服系统的核心控制方法。

6. 伺服电机的好处跟坏处

简而言之,直线电机原理和伺服电机一样。直线电机的优点首先在于直线运动机构中,没有了联轴器,丝杠,减速机等的机械传动部件,消除了机械背隙;

其次是响应更快,精度可以做到更高;

第三就是因为是非接触的,寿命也会更长。然而缺点就是在Z轴的应用上有缺陷,需要解决配重或支撑问题!

7. 伺服电机的好处

伺服电机是可以精确控制角位移和转速的电机。

工作原理:

伺服电机内部一般用永磁体做转子,由驱动器控制三相电流形成旋转变化的电磁场,转子在磁场的作用下旋转。

通过电机后端自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值和目标值进行比较,形成闭环控制,从而精确控制电机转动的角度。

伺服电机的精度取决于编码器的精度,编码器上有均匀分布的缝,一个缝为一线,线数越多,编码器精度越高,伺服电机精度也就越高。伺服电机工作时,每转动一个角度就会发出一个脉冲,这样驱动器发出的脉冲和编码器接收的脉冲可以形成呼应。

伺服电机可以实现很高的转速,日系伺服电机可达3000r/min,欧系可达6000r/min,而步进电机最高转速一般为500-600r/min。

伺服电机启动非常平稳,可以实现很大的加速度,启动迅速,一般只需几毫秒,而步进电机一般需要几百毫秒。交流伺服电机还具有共振抑制功能。