伺服电机控制技术，结构原理选择程序，理论和示例说明！

由于我们是从事工厂自动控制的设备维修和维护管理技术人员，因此我们主要合理地选择和使用各种控制电动机，因此今天我们着重研究伺服电动机的基本结构，工作原理和工作特性，以及如何用它。具体内容如下：

1概述

2 伺服电动机的基本结构和原理

3在旋转磁场作用下的运行分析

4 伺服电机的机械特性和控制方法

5 AC 伺服电机的应用

6 伺服电机选择和主要性能指标

一个概述

1.1什么是伺服电机？

伺服电动机也称为执行马达。它用作控制系统中的执行器，将电信号转换为轴的角度或速度以驱动控制对象。

伺服电动机分为：1、communication 伺服电动机;2、直流伺服电动机

1.2 伺服电机的最大特点

有控制信号输入时，伺服电动机将旋转；当没有控制信号输入时，它将停止旋转。更改控制电压的大小和相位（或极性）可以更改伺服电动机的速度和旋转方向。

1.3 伺服电动机与普通电动机相比具有以下特征

（[1)具有很宽的速度调节范围。随着控制电压的变化，伺服电动机的速度可以在很宽的范围内连续调节。

（2)转子的惯性很小，也就是说，它可以快速启动和停止。

（3)控制功率小，过载能力强，可靠性好。

1.4 伺服电机在自控系统中的典型应用

1.5 伺服电动机典型制造商

德国西门子，产品外观为：

我已经说了很多遍Panasonic 伺服

它们看起来一样。

二伺服电动机的基本结构和原理

2.1基本结构

左侧是伺服驱动电动机，右侧是伺服电动机。通常，他们两个都需要匹配固定模型

2.2转子

（[1)笼式转子

将铜条插入铁芯槽中，并在末端使用短路环形成整体，或者使用铝铸件形成转子绕组。

（[2)杯转子类

薄壁圆柱形状，位于内部和外部定子之间。一般壁厚为0.3mm。

2.2异步电动机的旋转原理

当磁体旋转时，在空间中形成旋转磁场。假设永磁体以n0的速度沿顺时针方向旋转，则其磁力线沿顺时针方向切掉转子条，并且在转子条中产生感应电势。根据右手定则，N极下部条的感应电势方向垂直于纸张。 S极下杆的感应电势方向垂直进入纸张表面。由于鼠笼转子的棒是通过短路回路连接的，因此在感应电势的作用下，电流将在转子棒中流动，并且电流的有效分量的方向与方向相同。的感应电位。根据通电导体在磁场中的作用力原理，转子的载流条将与磁场相互作用以产生电磁力。该电磁力F作用在转子上并在轴上形成电磁转矩。根据左手定则，转矩方向与磁体旋转方向相同伺服电机控制，顺时针方向也相同。因此，在电磁转矩的作用下，鼠笼转子沿磁体的旋转方向旋转。

旋转磁场作用下的三操作分析

3.1 伺服电动机旋转磁场的产生

为便于分析伺服电机控制，首先假设励磁绕组的有效匝数Uf等于控制绕组的有效匝数UC。这种在空间上相差900电度并且有效匝数相同的两个绕组称为对称两相绕组。

同时，还假设励磁绕组的电流Uf与控制绕组的电流UC之间的相位差彼此相等，幅度为900。这样的两个电流称为两相对称电流，用数学公式表示。

3.3 伺服电动机旋转磁场的速度

四个伺服电机的机械特性和控制方法

4.1 伺服电机的机械特性

4.2零信号且无“旋转”现象的机械特性

对于伺服电动机，还有另一个非常重要的机械特性，即信号为零时的机械特性。所谓的零信号是控制电压UC ＝ 0。这时的磁场是脉动磁场，可以分解为振幅。两个具有相等值且方向相反的圆形旋转磁场的影响可以想象为具有两对相同的磁体NS和NS尺寸沿空间的相反方向旋转。

当电阻增加到临界滑移率> 1的程度时，复合转矩曲线仅在一个点（S = 1）与水平轴交叉，并且在电动机工作范围内，复合转矩为负值是制动扭矩。因此伺服控制系统，当取消控制电压UC并将其更改为单相操作时，电动机立即产生制动转矩，该制动转矩与负载电阻转矩一起促使电动机迅速停止，从而不会发生自转现象。

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