什么是伺服电机?有几种类型?工作特点是什么?
答:伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中用作执行元件,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。
伺服电机分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。
交流伺服电机和无刷直流伺服电机在性能上有什么区别?
答:交流伺服电机的性能要好一些,因为交流伺服是正弦波控制,转矩脉动小;而无刷直流伺服是梯形波控制。但无刷直流伺服实现控制比较简单,便宜。
永磁交流伺服驱动技术的迅猛发展使直流伺服系统面临被淘汰的危机[/p][p=30,邯郸永磁同步电机, 2, left]20世纪80年代以来,随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展,永磁交流伺服驱动技术有了**的发展,各国电气厂商相继不断推出新的交流伺服电机和伺服驱动器系列产品。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向,使直流伺服系统面临被淘汰的危机。
永磁同步电机的发展基础
① 高性能稀土永磁材料的应用
稀土永磁材料经历了SmCo5、Sm2Co17、Nd2Fe14B 三个阶段。现在以钕铁硼为代表的永磁材料因其在磁学性能上表现优异成为应用较广泛的一类稀土永磁材料。永磁材料的发展带动了永磁电机的发展。
与传统的电励磁三相感应电机相比,永磁体替代了电激磁磁较,简化了结构,消除了转子的滑环、电刷,实现了无刷结构,缩小了转子体积。这使得电机的功率密度、转矩密度和工作效率提高,永磁同步电机参数,且使电机体积变小,质量减轻,使其应用领域进一步扩大,促使电动机向更大功率方向发展。
② 新型控制理论的应用
近年来,控制算法发展很快,其中,矢量控制算法从原理上解决了交流电机的驱动策略问题,使得交流电机具有良好的控制性能。直接转矩控制的出现使控制结构更加简单,以及具有对参数变化电路棒性能强和转矩动态响应速度快的特点。间接转矩控制技术解决了直接转矩在低速时转矩脉动大的问题,提高了电动机的转速和控制精度。
③ 高性能电力电子器件和处理器的应用
现代电力电子技术是信息产业与传统产业间重要的接口,是弱电与被控强电之间的桥梁。电力电子技术的发展使驱动控制策略得以实现。
在高速公路行驶的电动汽车中,这是非常严重的。永磁电机经常受到电动汽车的青睐,但是在实际驾驶周期进行计算时,效率的好处是值得怀疑的。有趣的是,至少有一家电动汽车制造商已经从PM切换到感应电动机。
其他缺点包括由于其固有的反电动势在故障条件下难以管理的事实。即使变频器断开,只要电机旋转,电流就会持续流过绕组故障,从而导致齿槽转矩和过热,并且都是危险的。例如,由于变频器停机,在高速下的磁场减弱会导致不受控制的发电,并且逆变器的直流母线电压可能上升到危险的水平。除了那些装有钐钴磁体的永磁电机外,操作温度是另一个重要的限制。而由于逆变器故障而产生的高电动机电流会导致退磁。高速度受机械磁铁保持力的限制。
如果永磁电机损坏,修理它通常需要返回到工厂,因为安全地提取和处理转子是困难的。最后,报废时的回收也很麻烦,永磁同步电机上市公司,尽管当前稀土材料的高价值可能会使这种材料更具经济可行性。尽管存在这些缺点,永磁电机仍然在低速和甜点效率方面保持地位,而且在尺寸和重量至关重要的情况下,它们都非常有用。