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伺服电机的直流交流分析对比

更新时间:2019-05-10  点击次数:5207次

在实际应用场景中,DC伺服电机和交流伺服电机相辅相成。只要有电源和对精度的要求,通常就需要伺服电机。 

DC伺服电机与交流伺服电机的对比分析 伺服电机是指控制伺服系统中机械部件运行的发动机。它是辅助电机的间接变速装置。伺服电机可以使控制速度和位置精度非常精确,并且可以将电压信号转换成转矩和转速来驱动控制对象。伺服电机的转子速度由输入信号控制,反应迅速。在自动控制系统中,它作为执行元件,具有机电时间常数小、线性度高、启动电压高等特点。它可以将接收到的电信号转换成电机轴上的角位移或角速度输出。 

DC伺服电机和交流伺服电机 

它分为两类:DC伺服电机和交流伺服电机。它的主要特点是当信号电压为零时,没有自转,转速随着扭矩的增加以恒定速度下降。 

DC伺服电机包括定子、转子铁芯、电机转轴、伺服电机绕组换向器、伺服电机绕组、测速电机绕组和测速电机换向器,转子铁芯由硅钢片层压固定在电机转轴上构成。 

交流伺服电机的结构可分为两部分,即定子部分和转子部分。定子的结构与旋转变压器基本相同,定子铁芯内还设有90度电角度的两相绕组。一组是励磁绕组,另一组是控制绕组。交流伺服电机是两相交流电机。 

两者优缺点的比较 

DC伺服电机分为有刷电机和无刷电机。刷式电机成本低、结构简单、启动转矩大、调速范围宽、易于控制、需要维护。但是,维护方便(更换碳刷),会产生电磁干扰,对环境有要求。因此,它可用于对成本敏感的普通工业和民用场合。无刷电机体积小、重量轻、输出大、响应快、速度快、惯性小、转动平稳、扭矩稳定。 

DC伺服电机易于实现智能化,电子换向方式灵活,可以是方波换向或正弦波换向。该电机免维护,无碳刷损耗,效率高,工作温度低,噪音低,电磁辐射低,使用寿命长,可用于各种环境。 

交流伺服电机具有良好的速度控制特性,可实现整个速度区域的平稳控制,几乎无振荡,效率高90%以上,发热少,速度控制高,位置控制精度高(取决于编码器精度),可在额定工作区域实现恒转矩、低惯性、低噪声、无电刷磨损和免维护(适用于无尘和易爆环境)。交流伺服电机也是无刷电机,分为同步电机和异步电机。目前,同步电机普遍用于运动控制,功率范围大,功率大,惯性大,最大转速低,随着功率的增加速度均匀下降。适用于低速稳定运行的场合。 

交流伺服电机的缺点是控制复杂,需要现场调整驱动参数来确定PID参数,并且需要更多的导线来支持其运行。 

两者应用领域的比较 

直流伺服电机被应用于各种数字控制系统中的致动器驱动和需要精确控制恒定转速或转速变化曲线的动力驱动。由于DC伺服电机具有交流电机结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点,同时也具有DC电机运行效率高、无励磁损耗、调速性能好的特点,因此越来越广泛地应用于国民经济的各个领域,如医疗器械、仪器仪表、化工、纺织和家用电器等。 

交流伺服驱动可用于位置、速度和扭矩控制精度相对较高的场合。如机床、印刷设备、包装设备、纺织设备、激光加工设备、机器人、电子、制药、金融机具、自动化生产线等。因为伺服多用在定位、速度控制场合,所以伺服又称为运动控制。

总结
不管是直流伺服电机还是交流伺服电机都是服电机的一种,其特点决定了应用领域的不同,在实际应用场景里相辅相成,想互协助。伺服电机的应用领域就太多了。只要是要有动力源的,而且对精度有要求的一般都可能涉及到伺服电机。如数控机床、印刷设备、包装设备、纺织设备、激光加工设备、机器人、自动化生产线等对工艺精度、加工效率和工作可靠性等要求相对较高的设备,包括你的电脑里面都有这东西。