伺服電動機的應(yīng)用 伺服電動機廣泛應(yīng)用于各類直流、交流電氣伺服系統(tǒng)中作執(zhí)行或驅(qū)動元件。這些伺服系統(tǒng)一般以被控制對象的位置、位移、運動速度、力或力矩等機械量為控制目標,要求被控制對象能夠決速、準確地跟蹤系統(tǒng)輸入或給定控制目標的變化:這些伺服系統(tǒng)通常見于機械設(shè)備制造與加工行業(yè)、自動化儀器儀表行業(yè)、工業(yè)過程控制及國防領(lǐng)域。考慮到電氣伺服系統(tǒng)對于系統(tǒng)的運行穩(wěn)定、控制精度、靈敏度、快速響應(yīng)及抗下擾性能等方面的要求,現(xiàn)代電氣伺服系統(tǒng)往往使用適應(yīng)控制對象和控制目標的各種傳感器作反饋元件,提供偏差比較的依據(jù),實現(xiàn)閉環(huán)控制。對于高控制要求的系統(tǒng),還引入控制計算機米提高控制性能, 電氣伺服系統(tǒng)中最為常見的是位置伺服系統(tǒng),位置伺服系統(tǒng)通常包括機械執(zhí)行部分和電氣控制部分。以機床為例,其伺服系統(tǒng)的控制對象一般是工作臺或刀具(刀架),通過相應(yīng)的機械傳動機構(gòu)如齒輪、絲杠、導軌等直接驅(qū)動,甩氣控制部分主要包括控制器、反饋元件、伺服驅(qū)動電路和伺服電動機。執(zhí)行元件(倪如伺服甩動機)充當了從電氣控制到機械部件位置或位移輸出的中間環(huán)節(jié)一位置伺服系統(tǒng)采用半閉環(huán)或閉環(huán)控制的框圖,如圖6 -6所示。

在半開環(huán)位置伺服系統(tǒng)中.直接的控制對象是伺服電動機,通過反饋可控制其速度和位置。工作臺的位置或位移受到傳動機構(gòu)配合間隙、傳動方同等因素的限制而無法與伺服電動機的動作完全對應(yīng)。半開環(huán)位置伺服系統(tǒng)控制精度略差,但經(jīng)濟性能較好,目前在機械設(shè)備中仍在廣泛使用。閉環(huán)控制時的反饋信號來自于檢測工作臺位置檢測傳感器(例如光柵傳感器、磁柵傳感器與感應(yīng)同步器等),工作臺的定位精度比較高;但位置傳惑器價格較昂貴,對使用的技術(shù)條件與環(huán)境條件(例如床身及加工過 程中的振動、環(huán)境溫度與濕度、空氣中的灰塵含量等)要求較高,維護工作較困難。 倒服電動機也常用于自動化測量與記錄儀器儀表中,例如工業(yè)記錄儀的記錄筆常采用伺服電動機驅(qū)動,其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖6—7。
 自動指示記錄儀可長期自動監(jiān)視、記錄及指示被控制工業(yè)設(shè)備的狀態(tài)或參數(shù)變化,記錄紙由微型同步電動機經(jīng)齒輪減速機構(gòu)拖動,以可設(shè)定的速度(相當于改變時間軸的單位)來驅(qū)動記錄紙走紙。交流伺服電動機軸輸出經(jīng)齒輪減速后驅(qū)動記錄筆、指針及電位器滑動頭。如果由標準電源或高精度穩(wěn)定電源、精密電阻R及電位器RP構(gòu)造的分壓電路輸出的反饋電壓(反映了記錄的位置)與被記錄的輸入電壓u有一定的差值(說明記錄筆并未完全按輸入電壓要求達到相應(yīng)的位置),那么偏差量經(jīng)伺服放大器放大及驅(qū)動電路處理后,將使交流伺服電動機旋轉(zhuǎn),直到記錄筆的位置完全達到輸入電壓所要求的位置為止。伺服電動機廣泛用于軍事領(lǐng)域,例如用于構(gòu)造火炮或雷達天線的位置隨動系統(tǒng)、制導或姿態(tài)控制系統(tǒng) 。
|