交流伺服电机及其控制

直流伺服电机分类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。无刷电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。控制复杂，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。电机免维护，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。直流伺服电动机有传统式结构和低惯抄量型两大类：传统式直流伺服电动机的结构形式和普通直流电动机基本相同。按励磁方式知可分为永磁式和电磁式两种:常用的低惯量型直流伺服电动机有以下几种:(1)盘形电枢直流伺服电动机。(2)空心道杯形电枢永磁式直疏伺服电动机。(3)无槽电枢直流伺服电动机。1对极对数电机转速:3000转/分;2对极对数电机转速:60×50/2=1500转/分。交流伺服电机及其控制

三种控制方式对比：（1）如果对电机的速度、位置都没有要求，只要输出一个恒转矩，当然是用转矩模式。（2）如果对位置和速度有一定的精度要求，而对实时转矩不是很关心，用转矩模式不太方便，用速度或位置模式比较好。如果上位控制器有比较好的闭环控制功能，用速度控制效果会好一点。如果本身要求不是很高，或者，基本没有实时性的要求，用位置控制方式对上位控制器没有很高要求。（3）就伺服驱动器的响应速度来看，转矩模式运算量*小，驱动器对控制信号的响应*快；位置模式运算量*大，驱动器对控制信号的响应*慢。（4）对运动中的动态性能有比较高的要求时，需要实时对伺服电机进行调整。那么如果控制器本身的运算速度很慢（比如PLC，或低端运动控制器），就用位置方式控制。如果控制器运算速度比较快，可以用速度方式，把位置环从驱动器移到控制器上，减少驱动器的工作量，提高效率（比如大部分中**运动控制器）；如果有更好的上位控制器，还可以用转矩方式控制，把速度环也从驱动器上移开，这一般只是****控制器才能这么干，而且，这时完全不需要使用伺服电机。闸位计控制用电动机 又分为步进电动机和伺服电动机等。

控制方式一般伺服都有三种控制方式：速度控制方式，转矩控制方式，位置控制方式。1、速度控制速度环框图（1）速度制即电机按照给定的速度指令进行运转（2）速度控制的应用场合相当广泾用场合有：需要快速响座的连续调速系统；由上位闭环的定位系统；需要多栏速度进行快速切换的系统。（3）通常伺服的速度给定为模拟量，即模拟量幅值的大小决定了给定速度的大小，正负决定电机应关系取决于速度指令增益（Pn300）。注意事项（1）速度环增益Pn102，通常是设定高一些以使得整个系统响应快一些，电机刚性也会增强。但是增益大了可能导致系统振动。一般负载惯量大的场合该参数设得大一些。（2）速度环积分时间Pn103，它的作用是消除静差，数值设得越大响应越慢，到达指令时间越长。通常负载惯量越大，积分时间应设定得越大。（3）上位机作闭环时，应尽量不要设置软起动减速时间参数Pn306、Pn307。（4）若没有上位机作闭环，希望通过模拟量来使得电机完全停止，则必须采用零钳位或比例控制。（5）用上位机作位置闭环时，模拟量不能自动调零。

伺服驱动器在控制信号的作用下驱动执行电机，因此驱动器是否能正常工作直接影响设备的整体性能。在伺服控制系统中，伺服驱动器相当于大脑，执行电机相当于手脚。而伺服驱动器在伺服控制系统中的作用就是调节电机的转速，因此也是一个自动调速系统。驱动器的重心主控板，驱动器由继电器板传递控制信号和检测信号，完成上图的双闭环控制，包括转速调节和电流调节，实现执行电机的转速控制和换相控制。驱动器的驱动板从主控板接受信号驱动功率变换电路，实现执行电机的正常工作。伺服驱动器内部结构伺服驱动器内部结构由电源电路、继电器板电路、主控板电路、驱动板电路及功率变换电路组成。电源电路作用，将外部输入的直流电转换为大小不同的直流电输出，为后续的继电器板、驱动板、功率变换电路提供直流电源。继电器板作用，提供直流电完成控制信号、检测信号传递。全高转闸的高度相当于一个围墙的高度，所以在没有门卫或人员看守的情况下全高转闸会是一个不错的选择。

在人行通道闸机设计时，需要通过不同的电机带中通道门体的运动来达到限制和放行的管理效果。人行通道闸机根据控制方式的不同，分为机械式、半自动式、全自动式等多种动作方式。常用的机械式是通过机械限位控制人行通道闸机机芯的运动和停止，来实现人员的通行。半自动式是通过电磁铁来控制机芯的运转和停止，而全自动式则是通过电机来控制机芯的运转和停止。无论采取哪种类型的控制方式，都离不开电机的带动。

人行通道闸机通过控制机芯的运转和停止，在日常应用时，可以是单独一个，也可以是组合应用，多个闸机的组合应用时，可以将其中的一扇作为双控系统进行设计和制造。同一台人行通道闸机可以根据所含机芯和拦阻体数量的不同，分为单机芯和双机芯等两种规格。人行通道闸机，在拦阻方式上可以分为三辊闸、摆闸、翼闸、平移闸、转闸、一字闸等。 因为转子磁场是永久磁铁，始终与定子磁场保持同步，从而可以实现更精确的速度和转矩控制。伺服电机技术

高转闸的安保性是所有闸机中比较高的，在所有闸机中***可以实现无人值守。交流伺服电机及其控制

直流力矩电动机

直流力矩电动机是一种低速大力矩伺服电动机。它能在不需要中间减速机构的情况下直接拖动负载实现低速大力矩的平稳运行，甚至可以工作在堵转情况下且无爬行现象，又具有很高的稳速精度。因此，特别适用于那些常用于较低速度且又有相当负载能力要求的场合。直流力矩电动机在结构上和普通电枢直流伺服电动机相同。它的定子主磁极数较多(通常6。8极)，它通常做成扁平结构，电枢长度与直径之比一般为0.2左右(即外表呈现圆盘状)。它有内装式和分装式两种结构。内装式与一般电动机一样由生产厂装配成一整体。分装式将定子、转子和刷子三大部分分离出厂，使用时现场装配，转子直接套在负载轴上，机壳可根据需要自行选配。 交流伺服电机及其控制

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