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异步伺服电机和同步伺服电机的区别_0

  一谈到运动控制,大家第一时间就会想起伺服电机。实际上,伺服电机的家族也是分为多个血统的,你又有没有想到呢?

  伺服电机(servo motor )是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。伺服一词源于希腊语奴隶的意思,伺服电机可以理解为绝对服从控制信号指挥的电机:在控制信号发出之前,转子静止不动;当控制信号发出时,转子立即转动;当控制信号消失时,转子能即时停转。因此伺服电机指的是随时跟随命令进行动作的一种电机,是以其工作性质命名的,概念上和直流电机异步电机同步电机这些常见以电机驱动方式来分类的方式不一样,注意不要混肴。

异步伺服电机和同步伺服电机的区别

  伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可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。伺服电机主要分为直流伺服电机和交流伺服电机,其中直流伺服又分为有刷直流伺服和无刷直流伺服,交流伺服又分为异步交流伺服和永磁同步交流伺服。(实际上无刷直流伺服也算是交流伺服一派的,只不过区别在于用直流供电,并控制器电子换向实现交流电机驱动)

异步伺服电机和同步伺服电机的区别

  但由于主要用于控制,因此市面上大多的伺服电机通常是指永磁同步电机,因为其控制响应性能最优;久而久之,大家日常说道的伺服电机通常都是指永磁同步电机。

  永磁同步伺服电机

  永磁同步伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。特点如下:

异步伺服电机和同步伺服电机的区别

  控制速度非常快,从启动到额定转速只需几毫秒;而相同情况下异步电机却需要几秒钟。

  启动扭矩大,可以带动大惯量的物体进行运动。

  功率密度大,相同功率范围下相比异步电机可以把体积做得更小、重量做得更轻。

  运行效率高。

  可支持低速长时间运行。

  断电无自转现象,可快速控制停止动作。

  但随着异步电机控制技术的不断发展,当前以模拟信号控制的异步电机在控制响应方面性能也跟上来了,且其亦具备永磁同步电机不具备的优点,因此异步伺服电机作为伺服电机行业的一股新生力量也在渐露头角。

  异步伺服电机

  异步伺服电机实际上和异步电机是几乎完全相似的,不过其引入了编码器实现了对电机的闭环控制,因此也可以视为伺服电机的一种。尤其是当前变频调速技术的飞速发展,异步伺服电机的实际控制性能也很不错,配合其支持大功率、高转速的特点,在一些永磁同步电机无法胜任的地方大放异彩。特点如下:

异步伺服电机和同步伺服电机的区别

  功率可以做得很大,设计成熟,运行可靠性高。

  支持高速(过10000rpm)长时间运行,同比下永磁电机最高只能做到6000~8000rpm转速。

  性价比高,在对控制精度要求不高的情况下可以替代永磁电机使用。

  应用举例数控机床

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异步伺服电机和同步伺服电机的区别

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