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交流伺服电机的主流趋势
2020.01.02

伺服电机分为直流伺服电机和交流伺服电机,以永磁式直流伺服电机和并激式直流伺服电机最为常用。


一、直流伺服电机


输入或输出为直流电能的旋转电机。它具有动态响应快、抗干扰能力强等优点,因而得到广泛地应用。通常是由模拟运放构成PI或pid电路;信号调理主要是对反馈信号进行滤波、放大。


直流伺服电机分为有刷和无刷电机,有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护方便(换碳刷),会产生电磁干扰,对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。


二、交流伺服电机


输入或输出为交流电能的旋转电机。它速度控制特性良好,在整个速度区内可实现平滑控制,几乎无振荡,90%以上的高效率,发热少,高速控制,高精确度位置控制(取决于编码器精度),额定运行区域内,可实现恒力矩,惯量低,低噪音,无电刷磨损,免维护(适用于无尘、易爆环境)。


交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,目前运动控制中一般都用同步电机,它的功率范围大,可以做到很大的功率。大惯量,高转动速度低,且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。


从伺服系统的三大部件:伺服电机、编码器、驱动器的各自发展来看,交流伺服电机还会是主流。电机本身将向高性能、高功率密度的方向发展。在相同功率输出的条件下,电机本身的体积将会越来越小。如1.5KW以下的小功率AC伺服电机的体积现已只有原先传统的三相感应电机的1/10左右。这主要得益于电机制造技术本身的不断提高。如:高性能的磁性材料的采用,定子分割法工艺的集中绕组高密度绕线的采用,定子叠片的粘结工艺的采用。磁路的不断优化设计和热解析技术的应用使得电机的冷却性能也得到了不断提高。


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