直流伺服电机的缺点:
它的电刷和换向器易磨损;
电机最高转速的限制,应用环境的限制;
结构复杂,制造困难,成本高。
交流伺服电机的优点:
动态响应好;
输出功率大、电压和转速提高。
交流伺服电机形式:
同步型交流伺服电机和异步型交流感应伺服电机。
1.永磁交流同步伺服电机的结构和工作原理
交流同步伺服电机的种类:
励磁式、永磁式、磁阻式和磁滞式
(1)永磁交流同步伺服电机的结构
永磁交流同步伺服电机由定子、转子和检测元件三部分组成。电枢在定子上,定子具有齿槽,内有三相交流绕组,形状与普通交流感应电机的定于相同。 |
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永磁交流同步伺服电机结构 |
(2)永磁交流同步伺服电机工作原理和性能
永磁交流同步伺服电机的性能同直流伺服电机一样,也用持性曲线和数据表来表示。最主要的是转矩—速度特性曲线。在连续工作区(Ⅰ区),速度和转矩的任何组合,都可连续工作。但连续工作区的划分受到一定条件的限制。连续工作区划定的条件有两个:一是供给电机的电流是理想的正弦波;二是电机工作在某一特定温度下。断续工作区 (Ⅱ区)的范围更大,尤其在高速区,这有利于提高电机的加、减速能力。 |
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2.交流主轴伺服电机的结构和工作原理
交流主轴电机的要求:
大功率
低速恒转矩、高速恒功率 采用专门设计的鼠笼式交流异步伺服电机。 |
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交流主轴电机与普通交流
异步感应电机的比较图示意图 |
交流主轴伺服电机的特性曲线 |
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交流主袖伺服电机的工作原理:当定子上对称三相绕组接通对称三相电源以后,由电源供给激磁电流,在定子和转子之间的气隙内建立起以同步转速旋转的旋转磁场,依靠电磁感败作用,在转子导条内产生感应电势。因为转子上导条已构成闭合回路,转子导条中就有电流流过,从而产生电磁转矩,实现出电能变为机械能的能量变换。
3、交流伺服电机的发展
(1)永磁交流同步伺服电机的发展
① 新永磁材料的应用 钕铁硼
② 永久磁铁的结构改革 内装永磁交流同步伺服电机
③ 与机床部件一体化的电机 空心轴永磁交流同步伺服电机
(2)交流主轴伺服电机的发展
① 输出转换型交流主轴电机
三角-星形切换,绕组数切换或二者组合切换。
② 液体冷却电机
③ 内装式主轴电机 |
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内装式主轴电机 |