伺服电动机


交流伺服电机的基本概念,想必大家通过简单的网络搜索就能轻松获取。但为了更全面地了解它,本文将深入介绍其特性与工作原理。

一、伺服电机基本概念

交流伺服电机通常具有如下外观:

图1:交流伺服电机的实物图

与之相对的,普通电机或三相异步电机则通常是这样的:

图2:三相异步电机的实物图

虽然伺服电机外观精致,但工业界更注重电机的实际性能和应用场景,而非外观。那么,伺服电机有何独特之处呢?

二、伺服电机的应用特点

伺服电机可进行精确的位置控制,拥有高控制精度、良好动态响应及优秀的高速性能。

进一步来说,交流伺服电机全称是交流永磁同步伺服电机,英文简称PM。其结构如以下示意图所示:

图3:交流伺服电机的结构示意图

那么,什么是“交流永磁同步伺服电机”呢?我们逐词解析。

“交流”:指伺服电机的定子中通入的是三相正弦交流电,用于产生旋转磁场。

“永磁”:指的是伺服电机的转子表面贴有永磁磁铁。

“同步”:意味着转子的转速与定子中产生的旋转磁场的转速相同。

“伺服”:则是指电机后接有编码器,形成闭环控制。

三、伺服电机的工作原理

具体来说,伺服电机的动力电源接口连接伺服驱动器的“U V W”三相线。驱动器通过此接口为伺服电机的三相定子绕组线圈输入三相交流电。

伺服电机的工作原理可简单描述为:定子产生旋转磁场,转子在永磁体的作用下产生转矩,而闭环控制则确保了精确的位置、速度或扭矩控制。

图4:展示了伺服电机控制的基本流程。

四、电磁铁及伺服电机原理深入

将导线绕制成线圈,通入电流即可形成电磁铁。若在线圈中加入铁心,磁场会增强。磁通线会在线圈中产生N极和S极。

对于伺服电机的定子,它是用薄合金片层压制成的,槽中嵌入绝缘材料和相线圈绕组。而转子则是圆柱形,使用永磁体构成。

永磁体的安装方式有表面粘贴和表面插入两种。无论哪种方式,每个永磁体都会在转子上产生一个N极或S极。

每款伺服电机都有一个转矩转速曲线,这是其基本性能的体现。

五、结语

以上所述,为交流伺服电机的基本知识与工作原理。部分图示为网络图片或公开资料,部分为手绘示意。如有不妥之处,敬请指正,我们将不胜感激。

在了解这些基础知识后,您将能更深入地理解伺服电机在各种应用中的重要作用。