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伺服電機如何檢查測試

文章出處:maituwangluo.com  |  發布時間:2020/5/28 16:30:50  |  瀏覽次數:394

直流電(dian)動機(ji)(ji)  是將直流電(dian)能(neng)轉換為機(ji)(ji)械能(neng)的電(dian)動機(ji)(ji)。因(yin)其良好的調速性能(neng)而在電(dian)力拖動中得到廣泛(fan)應用。直流電(dian)動機(ji)(ji)按(an)勵(li)(li)(li)磁(ci)方式(shi)分為永磁(ci)、他(ta)勵(li)(li)(li)和自勵(li)(li)(li)3類,其中自勵(li)(li)(li)又分為并(bing)勵(li)(li)(li)、串勵(li)(li)(li)和復勵(li)(li)(li)3種。
抑制轉(zhuan)矩(ju)(ju)波(bo)(bo)動(dong)一直是永(yong)磁無刷(shua)直流電機控(kong)制的重要內容。按轉(zhuan)矩(ju)(ju)波(bo)(bo)動(dong)產生的原因,可分(fen)為:電磁因素引(yin)起(qi)的轉(zhuan)矩(ju)(ju)波(bo)(bo)動(dong)、電流換(huan)向引(yin)起(qi)的轉(zhuan)矩(ju)(ju)波(bo)(bo)動(dong)、齒槽引(yin)起(qi)的轉(zhuan)矩(ju)(ju)波(bo)(bo)動(dong)、電樞(shu)反應影響(xiang)和機械工藝引(yin)起(qi)的轉(zhuan)矩(ju)(ju)波(bo)(bo)動(dong)等,其中前 3 者對(dui)轉(zhuan)矩(ju)(ju)波(bo)(bo)動(dong)影響(xiang)較(jiao)大(da)。
針對(dui)不同(tong)(tong)的(de)(de)原因(yin),國內外許多學者(zhe)作(zuo)了(le)大量的(de)(de)研究工作(zuo)。對(dui)于齒(chi)槽轉(zhuan)(zhuan)矩(ju)產(chan)生(sheng)和削弱方(fang)(fang)法,采(cai)用定子(zi)斜槽的(de)(de)方(fang)(fang)法可取得(de)較(jiao)好效果。對(dui)于換(huan)(huan)(huan)相轉(zhuan)(zhuan)矩(ju)波(bo)動,文獻[9]從 3 個不同(tong)(tong)的(de)(de)狀態作(zuo)了(le)詳(xiang)細的(de)(de)分析,指出換(huan)(huan)(huan)相轉(zhuan)(zhuan)矩(ju)波(bo)動與反(fan)電(dian)(dian)勢和電(dian)(dian)源電(dian)(dian)壓以及轉(zhuan)(zhuan)速之間(jian)的(de)(de)關系(xi);針對(dui)換(huan)(huan)(huan)相時總(zong)電(dian)(dian)流(liu)下(xia)降的(de)(de)現(xian)狀,采(cai)用電(dian)(dian)流(liu)反(fan)饋(kui)、重疊換(huan)(huan)(huan)相以及人工智(zhi)能算法等方(fang)(fang)法維持(chi)換(huan)(huan)(huan)相時總(zong)電(dian)(dian)流(liu)不變以抑(yi)制換(huan)(huan)(huan)相轉(zhuan)(zhuan)矩(ju)波(bo)動。
對(dui)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)的相(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓和相(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)進(jin)行 Fourier 級數分(fen)解,針對(dui)轉(zhuan)矩(ju)(ju)諧(xie)波(bo)進(jin)行補償(chang)。文獻(xian)(xian)[14]對(dui)電(dian)(dian)(dian)(dian)樞(shu)反(fan)(fan)應(ying)引起的轉(zhuan)矩(ju)(ju)波(bo)動(dong)做了(le)(le)分(fen)析,并(bing)在設計(ji)磁路和換相(xiang)控制兩個(ge)方面提(ti)出(chu)了(le)(le)削弱電(dian)(dian)(dian)(dian)樞(shu)反(fan)(fan)應(ying)對(dui)轉(zhuan)矩(ju)(ju)波(bo)動(dong)的影響。文獻(xian)(xian)[15]提(ti)出(chu)利(li)用(yong)轉(zhuan)矩(ju)(ju)觀測器間接轉(zhuan)矩(ju)(ju)反(fan)(fan)饋方法,即利(li)用(yong)反(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)勢、相(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)、電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)轉(zhuan)速(su)作為輸(shu)入信號,波(bo)動(dong)轉(zhuan)矩(ju)(ju)作為輸(shu)出(chu)信號構成(cheng)波(bo)動(dong)轉(zhuan)矩(ju)(ju)觀測器,實時在線估計(ji)轉(zhuan)矩(ju)(ju)大小的變(bian)化,針對(dui)不同的情況作相(xiang)應(ying)的補償(chang)。文獻(xian)(xian)[16]將(jiang)直接轉(zhuan)矩(ju)(ju)控制的概念(nian)引入無(wu)刷直流(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)控制系(xi)統中(zhong),其對(dui)轉(zhuan)矩(ju)(ju)波(bo)動(dong)的抑制取(qu)得(de)了(le)(le)較好效果。
總之,引(yin)起(qi)無刷直流電(dian)機轉矩波動的(de)因素(su)很復雜,針對不(bu)同的(de)情況可采用相應的(de)控(kong)制方法,各種(zhong)方法都有自己的(de)優缺點和適應的(de)場合,在不(bu)同環境下針對不(bu)同的(de)要求,可以采用不(bu)同的(de)方法。
當直(zhi)流(liu)電(dian)源通過電(dian)刷向(xiang)電(dian)樞(shu)繞組供電(dian)時(shi),電(dian)樞(shu)表面(mian)(mian)的(de)(de)N極下(xia)導體(ti)可以流(liu)過相同(tong)方(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)電(dian)流(liu),根據左(zuo)手定則導體(ti)將受到逆(ni)時(shi)針(zhen)方(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)力(li)(li)矩作用;電(dian)樞(shu)表面(mian)(mian)S極下(xia)部分導體(ti)也流(liu)過相同(tong)方(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)電(dian)流(liu),同(tong)樣根據左(zuo)手定則導體(ti)也將受到逆(ni)時(shi)針(zhen)方(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)力(li)(li)矩作用。這樣,整個(ge)電(dian)樞(shu)繞組即(ji)轉子(zi)將按(an)逆(ni)時(shi)針(zhen)旋(xuan)轉,輸(shu)入(ru)的(de)(de)直(zhi)流(liu)電(dian)能就轉換成轉子(zi)軸上輸(shu)出的(de)(de)機械能。由定工作原理(li)

1、伺(si)(si)(si)服系統(tong)(servo mechanism)是使物體的(de)(de)(de)位置、方位、狀態等輸出(chu)被控(kong)(kong)量能(neng)夠跟隨輸入(ru)目(mu)標(biao)(或給定值)的(de)(de)(de)任意變化的(de)(de)(de)自動(dong)控(kong)(kong)制(zhi)系統(tong)。伺(si)(si)(si)服主要(yao)靠脈(mo)沖(chong)(chong)來(lai)(lai)定位,基本上可以(yi)(yi)這樣理解,伺(si)(si)(si)服電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)接(jie)收(shou)到(dao)1個(ge)脈(mo)沖(chong)(chong),就(jiu)會(hui)(hui)旋(xuan)轉(zhuan)1個(ge)脈(mo)沖(chong)(chong)對(dui)應(ying)的(de)(de)(de)角度(du)(du),從而(er)實現位移(yi),因(yin)為,伺(si)(si)(si)服電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)本身具備發(fa)出(chu)脈(mo)沖(chong)(chong)的(de)(de)(de)功能(neng),所以(yi)(yi)伺(si)(si)(si)服電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)每旋(xuan)轉(zhuan)一(yi)個(ge)角度(du)(du),都會(hui)(hui)發(fa)出(chu)對(dui)應(ying)數(shu)量的(de)(de)(de)脈(mo)沖(chong)(chong),這樣,和伺(si)(si)(si)服電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)接(jie)受的(de)(de)(de)脈(mo)沖(chong)(chong)形成了呼(hu)應(ying),或者叫(jiao)閉環(huan),如此一(yi)來(lai)(lai),系統(tong)就(jiu)會(hui)(hui)知道發(fa)了多少脈(mo)沖(chong)(chong)給伺(si)(si)(si)服電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji),同時又(you)收(shou)了多少脈(mo)沖(chong)(chong)回(hui)來(lai)(lai),這樣,就(jiu)能(neng)夠很精(jing)確(que)的(de)(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)轉(zhuan)動(dong),從而(er)實現精(jing)確(que)的(de)(de)(de)定位,可以(yi)(yi)達(da)到(dao)0.001mm。直流(liu)伺(si)(si)(si)服電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)分(fen)為有(you)刷和無(wu)刷電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)。有(you)刷電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)成本低,結構簡單,啟動(dong)轉(zhuan)矩大,調(diao)速范(fan)圍寬,控(kong)(kong)制(zhi)容易,需要(yao)維護(hu),但維護(hu)不方便(換(huan)碳刷),產生電(dian)(dian)磁干擾,對(dui)環(huan)境有(you)要(yao)求。因(yin)此它(ta)可以(yi)(yi)用于對(dui)成本敏感的(de)(de)(de)普通工業和民用場合。

無刷電機體積小(xiao),重(zhong)量輕,出力(li)大,響應快,速度高,慣量小(xiao),轉動平滑,力(li)矩穩(wen)定(ding)。控制復雜,容易實(shi)現智能化,其電子換相(xiang)方式靈活,可以方波換相(xiang)或(huo)正弦(xian)波換相(xiang)。電機免維護,效率很高,運(yun)行溫度低,電磁輻射(she)很小(xiao),長壽命(ming),可用于各種環境。

2、交流伺服電機也是無刷(shua)電機,分為同 和(he)異 電機,運(yun)動控制中一般都用(yong)同 電機,它的功率范圍大(da)(da),可(ke)以做(zuo)到很大(da)(da)的功率。大(da)(da)慣量(liang),最高轉動速(su)(su)度(du)低(di),且隨著功率增大(da)(da)而快速(su)(su)降低(di)。因(yin)而適(shi)合(he)做(zuo)低(di)速(su)(su)平穩運(yun)行的應用(yong)。

3、伺服電機內部的(de)(de)轉子是(shi)永磁鐵,驅(qu)(qu)動器(qi)控制的(de)(de)U/V/W三相電形成電磁場,轉子在此磁場的(de)(de)作(zuo)用下轉動,同時電機自帶的(de)(de)編(bian)(bian)碼(ma)器(qi)反(fan)饋信號給驅(qu)(qu)動器(qi),驅(qu)(qu)動器(qi)根據反(fan)饋值(zhi)與(yu)目(mu)標值(zhi)進行比較,調整轉子轉動的(de)(de)角度(du)(du)。伺服電機的(de)(de)精(jing)度(du)(du)決定于編(bian)(bian)碼(ma)器(qi)的(de)(de)精(jing)度(du)(du)(線(xian)數)。

交(jiao)(jiao)流(liu)伺(si)(si)服(fu)電機(ji)和無刷直流(liu)伺(si)(si)服(fu)電機(ji)在功(gong)能上(shang)的區別:交(jiao)(jiao)流(liu)伺(si)(si)服(fu)要好一些,因為是正(zheng)弦波控(kong)制,轉矩脈(mo)動(dong)小。直流(liu)伺(si)(si)服(fu)是梯(ti)形(xing)波。但直流(liu)伺(si)(si)服(fu)比較簡單,便(bian)宜。

伺服電機如何檢查(cha)測(ce)試

首先先測(ce)試一(yi)下電(dian)機(ji)(ji),任(ren)何電(dian)路也(ye)不(bu)用(yong)連接,把電(dian)機(ji)(ji)的三根(gen)線任(ren)意兩根(gen)短(duan)路在一(yi)起,用(yong)手轉動電(dian)機(ji)(ji)軸,感覺(jue)起來(lai)有阻力(li),那就OK。重(zhong)慶電(dian)機(ji)(ji)維修(xiu)

    二(er),把驅(qu)動(dong)器按圖紙接上電源(例如用了(le)調壓(ya)器,從100V調到(dao)220V,怕驅(qu)動(dong)器是(shi)100V的),通電,驅(qu)動(dong)器正(zheng)常,有錯誤(wu)信息(xi)顯示,對(dui)照說明(ming)書,是(shi)顯示了(le)編碼(ma)器有故(gu)障的錯誤(wu),這個也正(zheng)常,還(huan)沒有連接編碼(ma)器呢。

     三 ,接上編碼器,再(zai)開機(ji),沒有任(ren)何錯誤顯(xian)示了。

     四 ,按照(zhao)說(shuo)(shuo)明書(shu)上(shang)設(she)置驅(qu)動(dong)器(qi)。例如設(she)置了(le)“速(su)度控制模(mo)式”,然后(hou)旋動(dong)電位(wei)器(qi),電機(ji)(ji)沒有(you)轉動(dong)。按說(shuo)(shuo)明書(shu)上(shang)的(de)說(shuo)(shuo)明,調整撥動(dong)開關,最后(hou)把(ba)“Servo-ON”撥動(dong)以(yi)后(hou),電機(ji)(ji)一下子鎖定了(le),OK!然后(hou)旋動(dong)電位(wei)器(qi),使(shi)SPR/TRQR輸入引(yin)腳有(you)電壓,好!電機(ji)(ji)轉動(dong)起來了(le)。伺服驅(qu)動(dong)器(qi)上(shang)的(de)轉數達到了(le)1000、2000、3000最后(hou)可(ke)到4000多轉。說(shuo)(shuo)明書(shu)上(shang)推(tui)薦是3000轉的(de),再(zai)高速(su)可(ke)能會有(you)些問題(ti)。

     五 ,重新設置了(le)伺(si)服驅(qu)動(dong)器(qi),改成“位置控(kong)制模式(shi)”,把運動(dong)控(kong)制卡(或者使用MACH3,連接(jie)電腦(nao)并行口(kou))接(jie)到脈沖、方向接(jie)口(kou)上,電機也轉動(dong)了(le)!按照500Kpps的輸出(chu)速率,驅(qu)動(dong)器(qi)上顯(xian)示出(chu)了(le)3000rpm。正(zheng)反轉都可自行控(kong)制。

    最(zui)后,再(zai)調節一下(xia)運動(dong)控制卡,和(he)做(zuo)的(de)小連接板。板子(zi)上的(de)LED陣列是(shi)為了測(ce)試輸出(chu)用的(de),插(cha)座(zuo)是(shi)連接兩相編碼器的(de),另一個(ge)插(cha)座(zuo)是(shi)輸出(chu)脈沖/方向(xiang)的(de),開關、按鈕是(shi)測(ce)試I/O輸入的(de)。子(zi)和(he)轉子(zi)組(zu)成,定子(zi):基(ji)座(zuo),主(zhu)磁極,換(huan)向(xiang)極,電刷裝置(zhi)等(deng);轉子(zi)(電樞(shu)(shu)):電樞(shu)(shu)鐵心,電樞(shu)(shu)繞(rao)組(zu),換(huan)向(xiang)器,轉軸和(he)風扇(shan)等(deng)。

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