伺服电机恒转矩(交流伺服电机恒转矩和恒功率调速)

海潮机械 2023-01-19 13:50 编辑:admin 299阅读

1. 交流伺服电机恒转矩和恒功率调速

恒转矩调速是指负载转矩保持不变,但对转速有不同的要求;恒功率调速是指负载功率保持不变,但对转速有不同的要求.这与电机的额定输出功率和转矩无关,只是要用负载的转矩和功率来选择电动机和变频器.恒转矩负载的特点是负载转矩与转速无关,任何转速下转矩总保持恒定或基本恒定。

应用的场合比如传送带、搅拌机,挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载。

恒功率负载的特点是比如机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩,大体与转速成反比,这就是所谓的恒功率负载。

负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。

当速度很低时,受机械强度的限制,转矩不可能无限增大,在低速下转变为恒转矩性质。

负载的恒功率区和恒转矩区对传动方案的选择有影响,电动机在恒磁通调速时,最大容许输出转矩不变,属于恒转矩调速;而在弱磁调速时,最大容许输出转矩与速度成反比,属于恒功率调速。如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时,即所谓"匹配"的情况下,电动机的容量和变频器的容量均最小。

这一点从直流电机特性来理解更容易。

除了上述两类负载一般还有风机、泵类负载,他的特点是转矩和速度的2次方成正比。

随着转速的减小,转矩按转速的2次方减小。

这种负载所需的功率与速度的3次方成正比。

2. 伺服电机是恒转矩吗

伺服电机有恒力矩输出模式,即不考虑电机速度和位置,输出恒定转矩。为满足机器柔性要求,即不停机不换型的情况下兼容多个产品物料的生产,一些设备上下料端多采用力矩控制。

以夹取为例,当工件夹取位置的尺寸不确定,设定合适的转矩为恒输出转矩,电机一直以该转矩输出,夹住工件时电机提供的压力不会夹坏工件又能提供足够的摩擦力。如果工件外形规则,通过普通PID控制就能实现夹紧力控制。

鸡蛋外形不够平整,面包自身强度太差,可以用吸盘吸取。吸盘的好处是借助真空与标准大气的压差,通过空气介质对待抓取物施力。而空气介质是广泛而又均匀的存在,提供的压力等于压强差乘以吸盘口径。力学计算简单,对工件外形和材质要求没有电机苛刻。

吸盘能做到的电机方式其实也可以做到,但对抓取结构要求很高,不好设计。比如说连杆灵活度,减速比,机构效率,接触位置的材料和有效触点,抓取角度和姿态……这些都需要大量的计算仿真,甚至只能靠实验来解决。

电机只用电驱动,电的来源比气更方便可靠,意味着电机更能适应外部环境,高灵活度的柔性夹爪也是仿生和智能机器人的研究重点。虽然电机的PLC控制已经相当成熟了,伺服系统精度远远高于比例阀一类的气动控制,但柔性抓取光电机控制精度高还不行,执行机构的响应更为重要,所以执行机构才是限制柔性抓取性能的一环。

毫无疑问电机系统输出力矩控制十分精确,但很多场合工况复杂,如果一味的采用电机会增加成本,不如其他方式兼容性好。

3. 交流伺服电机恒转矩和恒功率调速的关系

都会有关系的,直流伺服是恒转矩调速模式,步进的应该是恒功率模式

4. 交流伺服电机转速与转矩关系

脉冲/转-----是伺服电机编码器的分辨率,这个值取决于伺服电机后面的编码器。比如说是2500线每转的编码器,就是每转要走2500个脉冲。当然,有些控制器可以对双相编码器的脉冲进行四倍频,即要乘以4 ,如果编码器是2500线的,那就是每转一圈要走10000个脉冲。

扩展资料

伺服电机(servo motor )是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。

伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。

5. 什么叫交流电机的恒功率调速

1、性能指标不同:

电机恒功率是用在电机调速中的性能指标;

恒转矩区指在电机的运行转速范围内能输出的转矩不变。

2、所用场合不同:

恒功率在负载比较轻的场合为多用;

恒转矩则多用在重负载;

3、特点不同:

恒转矩负载的特点是负载转矩与转速无关,任何转速下转矩总保持恒定或基本恒定。应用的场合比如传送带、搅拌机,挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载。

而恒功率负载的特点是比如机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩,大体与转速成反比,这就是所谓的恒功率负载。

4、负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。当速度很低时,受机械强度的限制,转矩不可能无限增大,在低速下转变为恒转矩性质。

6. 恒定转速伺服电机

伺服电机是用于准确定位和频繁起停和高动态响应的机械设备。

转矩控制模式,就是让伺服电机按给定的转矩进行旋转就是保持电机电流环的输出恒定。

如果外部负载转矩大于或等于电机设定的输出转矩则电机的输出转矩会保持在设定转矩不变,电机会跟随负载来运动。

如果外部负载转矩小于电机设定的输出转矩则电机会一直加速直到超出电机或驱动的最大允许转速后报警停在。

速度模式下就是电机速度设定和电机上所带编码器的速度反馈形成闭环控制。以伺服电机实际速度和和设定速度一致。

速度环的控制输出就是转矩模式的下的电流环的力矩给定。

位置控制模式是上位机给到电机的设定位置和电机本身的编码器位置反馈信号或者设备本身的直接位置测量反馈进行比较形成位置环,以保证伺服电机运动到设定的位置。

位置环的输出给到速度环作为速度环的设定。所以说,转矩控制模式是利用了伺服电机控制最基层的电流控制环 速度控制环是建立在电流环之上的, 位置控制环又是建立在速度环之上的还有底层的电流环。

早期的伺服驱动一般没有位置环。由定位模块和数控装置实现位置环

7. 直流电机的恒转矩调速

。直流电动机调速有三种方式:

1. 调节电枢电压。

2. 调节励磁磁通。

3. 调节电枢电阻。如果直流调速器降低电枢电压,同时保持磁通和电阻不变。那么在速度转矩坐标上,电压下降,电机工作点就会落在转度较低的曲线上,在这个点转矩不变的话,功率=转矩X转速,功率自然就降低了。