中国电机行业的出口前景十分广阔

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功能介绍伺服电机的常见故障分析 如何有效改善伺服电机的结构

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电机网管理员 发表于 2020-6-4 16:13:01 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
适当选择电容的大小,可使通入两个绕组的电流相位差接近90°,从而产生所需的旋转磁场。励磁绕组固定接在电源上,当控制电压为零时,电机无起动转矩,转子不转。若有控制电压加在控制绕组上,且励磁电流。和控制绕组电流不相同时,因此便产生两相旋转磁场。在旋转磁场的作用下,转子便转动起来。交流伺服电机就是一台两相交流异步电机。它的定子上装有空间互差90°的两个绕组:励磁绕组和控制绕组。一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc。所以交流伺服电机又称两个伺服电动机。励磁绕组串联电容C, 是为了产生两相旋转磁场。如果交流伺服电机的参数选择和一般单相异步电动机相似,电动机一经转动,即使控制等于零,电动机仍继续转动,电动机失去控制,这种现象称为“自转”。如何克服交流伺服电机“自转”现象呢?正反向旋转磁场的合成转矩特性:1、当单相励磁时,在电动机运行范围0在励磁电压不变的情况下,随着控制电压的下降,特性曲线下移。在同一负载转矩作用时,交流伺服电机转速随控制电压的下降而均匀减小。加在控制绕组上的控制电压反相时,由于旋转磁场的旋转方向发生变化,使电动机转子反转。加在控制绕组上的控制电压大小变化时,其产生的旋转磁场的椭圆度不同,从而产生的电磁转矩也不同,从而改变电动机的转速。伺服电机控制器电机运转不稳,速度时快时慢造成这种故障的原因主要有以下几种:1、伺服电机的碳刷磨损。2、电枢绕组局部短路或对地短路。3、速度给定输入电压受到干扰或连接不良。4、由于干扰、连接不良引起的速度反馈信号不稳定。5、伺服驱动器参数调整不当,调节器未达到最佳工作状态。6、测速发电机安装不良,或测速发电机与电机轴的连接不良。
        伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机。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。转动惯量=转动半径×质量   惯量就是刚体绕轴转动的惯性的度量,转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量。它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布有关。选择的时候遇到电机惯量,也是伺服电机的一项重要指标。它指的是伺服电机转子本身的惯量,对于电机的加减速来说相当重要。如果不能很好的匹配惯量,电机的动作会很不平稳。低惯量就是电机做得比较扁长,主轴惯量小,当电机做频率高的反复运动时,惯量小,发热就小。所以伺服电机厂家低惯量的电机适合高频率的往复运动使用。但是一般力矩相对要小些。高惯量的伺服电机就比较粗大,力矩大,适合大力矩的但不很快往复运动的场合。因为高速运动到停止,驱动器要产生很大的反向驱动电压来停止这个大惯量,发热就很大了。     如果负载比较大或是加速特性比较大,而选择了小惯量的电机,可能对电机轴损伤太大,选择应该根据负载的大小,加速度的大小等等因素来选择,一般的选型手册上有相关的能,量计算公式。   伺服电机驱动器对伺服电机的响应控制,佳值为负载惯量与电机转子惯量之比为一,大不可超过五倍。通过机械传动装置的设计,可以使负载。   惯量与电机转子惯量之比接近一或较小。当负载惯量确实很大,机械设计不可能使负载惯量与电机转子惯量之比小于五倍时,则可使用电机转子惯量较大的电机,即所谓的大惯量电机。使用大惯量的电机,要达到一定的响应,驱动器的容量应要大一些。一般来说,小惯量的电机制动性能好,启动,加速停止的反应很快,高速往复性好,适合于一些轻负载,高速定位的场合,如一些直线高速定位机构。中、大惯量的电机适用大负载、平稳要求比较高的场合,如一些圆周运动机构和一些机床行业。   
        机床的进给伺服驱动器,包括速度控制环和位置控制环。进给伺服驱动器完成机床各坐标的进给运动,具有定位和轮廓跟,踪功能,是机床控制中要求zui高的伺服系统。以实现主轴的无极变速,并提供切削过程的转矩和功率,无需丝杆或其,他直线运动装置。机床具有高刚性的结构设计和吸震性,以保证高精度的切削加工。进给伺服电机驱动器及电机要求有高的动态响应特性及精,确的定位精度,有着高速度频率响应;具有共振抑制功能,可以精,确调谐,消,除震动;控制精度可以达到1个脉冲,zui大的输入频率可以达到500Kpps,这都很好的保证了所需的进给伺服驱动器要求。机床上采用进给伺服驱动器,大大节省了数控系统中PLC程序编写,更好的满足了工件的加工精度,更利于用户的使用与维护。
        随着集成电路电子电力技术的发展,伺服技术也有有了突破性的进展,在这个以节能减排为主题的社会中,电能短缺已成为工业生产中的一块心病,生产节能减排的生产机械迫在眉睫.自动化企业推出了满足节能型永磁同步电机,也就是称之为的伺服器。  伺服电机的日新月异,到目前为止,高性能的电伺服系统大多采用永磁同步型交流伺服电动机,控制驱动器多采用快速、准确定位的全数字位置伺服系统。它相比普通电机的优点:  1.定子绕组散热比较方便。  2.适应于高速大力矩工作状态。  3.同功率下有较小的体积和重量。  4.惯量小,易于提高系统的快速性。  5.无电刷和换向器,因此工作可靠,对维护和保养要求低。  经实际测算伺服电机驱动器比普通电机在省电方面:平均节省电能10%~20%以上,对纺织厂来说虽然首次投入成本略有增加,但半年左右的时间节省的电费足以收回增加的成本。以现在工业控制技术的发展程度,伺服电机已达到企业生产的要求:则它的基本概念是准确、精确、快速定位,是工业企业发展的最佳选择!通用变频器的应用范围不断扩大。通用变频器不仅在工业的各个行业广泛应用,就连家庭也逐渐成为通用变频器的应用市场。正因为通用变频器的应用范围不断扩大,使其产品向以下3个方向发展。  伺服电机驱动器无疑从特点和省资省力上就已经战胜了普通电机,从而随时间的推移慢慢的代替了普通电机,而且伺服电机采用“伺服驱动器+伺服电机”代替传统“异步电机+变频器+启动电路”的方案,不改变机械结构和电机安装方式的情况下,大大简化电气线路,可靠性更高。自20世纪80年代初问世以来,通用变频器更新换代了5次,第一代是20世纪80年代初的模拟式通用变频器,第二代是20世纪80年代中期的数字式通用变频器,第三代是20世纪90年代初的智能通用变频器,第四代是20世纪90年代中期的多功能通用变频器。21世纪研制上市了第五代集中型通用变频器。通用变频器的发展情况具有哪些特点。(1) 向通过简单控制就能运行的小型及操作方便的变频器方向发展。(2) 向大容量,高启动转矩及具有环境保护功能的变频器方向发展。(3) 向无需调速便能得到最佳运行的多功能和高性能变频器方向发展。控制方式不断发展。早期通用变频器大多数采用开环恒压比的控制方式,其优点是控制结构简单,成本较低,缺点是系统性能不高,比较适合应用在风机,水泵的调速场合,具体来说,其控制曲线随着负载的变化而变化,转矩响应慢,伺服电机转矩利用率不高,低速时因定子电阻和逆变死区特效的存在而使性能下降,稳定性变差等。
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