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松下伺服電機

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舵機和伺服電機有什么區(qū)別?舵機和伺服電機的區(qū)別

作者: 深圳市日弘忠信實業(yè)有限責(zé)任公司發(fā)表時間:2023-05-26 15:00:05瀏覽量:297

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文本標簽:伺服電機

  松下伺服電機代理—日弘忠信今天給大家講講舵機和伺服電機有什么區(qū)別?舵機和伺服電機的區(qū)別。

  舵機和伺服電機有什么區(qū)別

  伺服主要靠脈沖來定位,基本上可以這樣理解,伺服電機接收到1個脈沖,就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應(yīng)的角度,從而實現(xiàn)位移,因為,伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能,所以伺服電機每旋轉(zhuǎn)一個角度,都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖,這樣,和伺服電機接受的脈沖形成了呼應(yīng),或者叫閉環(huán),如此一來,系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機,同時又收了多少脈沖回來,這樣,就能夠很精確的控制電機的轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)精確的定位,可以達到0.001mm。

  那么舵機是什么呢?舵機是個俗稱,是玩航模、船模的人起的。因為這種電機比較常用于舵面操縱。所謂舵機,其實就是個低端的伺服電機系統(tǒng),它也是最常見的伺服電機系統(tǒng),因此英文叫做Servo,就是Servomotor的簡稱。它將PWM信號與滑動變阻器的電壓相比對,通過硬件電路實現(xiàn)固定控制增益的位置控制。也就是說,它包含了電機、傳感器和控制器,是一個完整的伺服電機(系統(tǒng))。價格低廉、結(jié)構(gòu)緊湊,但精度很低,位置鎮(zhèn)定能力較差,能夠滿足很多低端需求。

  舵機類型

  船用舵機目前多用電液式,即液壓設(shè)備由電動設(shè)備進行遙控操作。有兩種類型: 一種是往復(fù)柱塞式舵機,其原理是通過高低壓油的轉(zhuǎn)換而做功產(chǎn)生直線運動,并通過舵柄轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動。另一種是轉(zhuǎn)葉式舵機,其原理是高低壓油直接作用于轉(zhuǎn)子,體積小而高效,但成本較高。

  舵機構(gòu)造

  舵機主要是由外殼、電路板、驅(qū)動馬達、減速器與位置檢測元件所構(gòu)成。其工作原理是由接收機發(fā)出訊號給舵機,經(jīng)由電路板上的 IC驅(qū)動無核心馬達開始轉(zhuǎn)動,透過減速齒輪將動力傳至擺臂,同時由位置檢測器送回訊號,判斷是否已經(jīng)到達定位。位置檢測器其實就是可變電阻,當舵機轉(zhuǎn)動時電阻值也會隨之改變,藉由檢測電阻值便可知轉(zhuǎn)動的角度。一般的伺服馬達是將細銅線纏繞在三極轉(zhuǎn)子上,當電流流經(jīng)線圈時便會產(chǎn)生磁場,與轉(zhuǎn)子外圍的磁鐵產(chǎn)生排斥作用,進而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的作用力。依據(jù)物理學(xué)原理,物體的轉(zhuǎn)動慣量與質(zhì)量成正比,因此要轉(zhuǎn)動質(zhì)量愈大的物體,所需的作用力也愈大。舵機為求轉(zhuǎn)速快、耗電小,于是將細銅線纏繞成極薄的中空圓柱體,形成一個重量極輕的無極中空轉(zhuǎn)子,并將磁鐵置於圓柱體內(nèi),這就是空心杯馬達。

  為了適合不同的工作環(huán)境,有防水及防塵設(shè)計的舵機;并且因應(yīng)不同的負載需求,舵機的齒輪有塑膠及金屬之區(qū)分,金屬齒輪的舵機一般皆為大扭力及高速型,具有齒輪不會因負載過大而崩牙的優(yōu)點。較高級的舵機會裝置滾珠軸承,使得轉(zhuǎn)動時能更輕快精準。滾珠軸承有一顆及二顆的區(qū)別,當然是二顆的比較好。目前新推出的 FET 舵機,主要是采用 FET(Field Effect Transistor)場效電晶體。FET 具有內(nèi)阻低的優(yōu)點,因此電流損耗比一般電晶體少。

  伺服電機工作原理

  1、伺服系統(tǒng)(servo mechanism)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統(tǒng)。伺服主要靠脈沖來定位,基本上可以這樣理解,伺服電機接收到1個脈沖,就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應(yīng)的角度,從而實現(xiàn)位移,因為,伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能,所以伺服電機每旋轉(zhuǎn)一個角度,都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖,這樣,和伺服電機接受的脈沖形成了呼應(yīng),或者叫閉環(huán),如此一來,系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機,同時又收了多少脈沖回來,這樣,就能夠很精確的控制電機的轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)精確的定位,可以達到0.001mm。直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低,結(jié)構(gòu)簡單,啟動轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速范圍寬,控制容易,需要維護,但維護不方便(換碳刷),產(chǎn)生電磁干擾,對環(huán)境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。

  無刷電機體積小,重量輕,出力大,響應(yīng)快,速度高,慣量小,轉(zhuǎn)動平滑,力矩穩(wěn)定??刂茝?fù)雜,容易實現(xiàn)智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。電機免維護,效率很高,運行溫度低,電磁輻射很小,長壽命,可用于各種環(huán)境。

  2、交流伺服電機也是無刷電機,分為同步和異步電機,目前運動控制中一般都用同步電機,它的功率范圍大,可以做到很大的功率。大慣量,最高轉(zhuǎn)動速度低,且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運行的應(yīng)用。

  3、伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,驅(qū)動器控制的U/V/W三相電形成電磁場,轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動,同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器,驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標值進行比較,調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。

  交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上的區(qū)別:交流伺服要好一些,因為是正弦波控制,轉(zhuǎn)矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單,便宜。

伺服電機

  伺服電機作用

  伺服電機的主要作用是隨著電壓的變化控制轉(zhuǎn)速均勻穩(wěn)定,伺服電機主要是靠脈沖來定位,當接受到一個脈沖電流,就會相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)一個脈沖的對應(yīng)角度,從而實現(xiàn)唯一,因為伺服電機本身也具有發(fā)出脈沖電流的功能,每當旋轉(zhuǎn)一個角度都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖,和伺服電機接受的脈沖形成了呼應(yīng),或者叫閉環(huán),如此一來,系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機,同時又收了多少脈沖回來,這樣就能夠精確的控制電機的轉(zhuǎn)動,精確的定位可以達到0.001mm。

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