交直流伺服電機(jī)技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

自動(dòng)控制系統(tǒng)不僅在理論上飛速發(fā)展，在其應(yīng)用器件上也日新月異。模塊化、數(shù)字化、高精度、長(zhǎng)壽命的器件每隔3～5年就有更新?lián)Q代的產(chǎn)品面市。

傳統(tǒng)的交流伺服電機(jī)特性軟，并且其輸出特性不是伺服電機(jī)單值的；步進(jìn)電機(jī)一般為開環(huán)控制而無(wú)法準(zhǔn)確定位，電動(dòng)機(jī)本身還有速度諧振區(qū)，pwm調(diào)速系統(tǒng)對(duì)位置跟蹤性能較差，變頻調(diào)速較簡(jiǎn)單但精度有時(shí)不夠，直流電機(jī)伺服系統(tǒng)以其優(yōu)良的性能被廣泛的應(yīng)用于位置隨動(dòng)系統(tǒng)中，但其也有缺點(diǎn)，例如結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在超低速時(shí)死區(qū)矛盾突出，并且換向刷會(huì)帶來(lái)噪聲和維護(hù)保養(yǎng)問題。

目前，新型的永磁交流伺服電機(jī)發(fā)展迅速，尤其是從方波控制發(fā)展到正弦波控制后，系統(tǒng)性能更好，它調(diào)速范圍寬，尤其是低速性能優(yōu)越。

無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的工作原理

直流無(wú)刷電機(jī)由于機(jī)械電刷的使用，存在機(jī)械摩擦、噪聲、電火花、無(wú)線電干擾等一系列問題，再加上制造成本高及維修困難等特點(diǎn)，從而大大的限制了它的應(yīng)用范 圍。  無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)利用電子轉(zhuǎn)向器取代了機(jī)械電刷和機(jī)械換向器，保持了有刷直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)異特性，又革除了電刷和換向器的“頑疾”。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可 靠，效率高，維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。  無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)通常是由電動(dòng)機(jī)本體、轉(zhuǎn)子位置傳感器和功率開關(guān)電路三部分組成。圖1是無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的原理框圖。圖中位置傳感器的作用是檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子的 的位置，為電子換向器提供轉(zhuǎn)子的位置信息，實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸式的電子換向。  圖2-1中開關(guān)電路中的逆變器采用三相六拍導(dǎo)通方式。每一瞬間有兩相同時(shí)導(dǎo)通，另一相不導(dǎo)通，每相繞組連續(xù)導(dǎo)通120電角度，每隔60度電角度定子繞組 電流換相一次。電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)360度電角度內(nèi)，3路位置傳感器信號(hào)的狀態(tài)組成的狀態(tài)字從101-100-110-010-011-001進(jìn)行變化。狀態(tài) 字發(fā)生變化的時(shí)刻也是定子繞組電流將要發(fā)生換相的時(shí)刻。

這里看看無(wú)刷電機(jī)KV值定義為：轉(zhuǎn)速/V，意思為輸入電壓增加1伏特，無(wú)刷電機(jī)空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速增加的轉(zhuǎn)速值。由此無(wú)刷電機(jī)電壓的輸入與電機(jī)空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速是遵循嚴(yán)格的 線性比例關(guān)系的，值越大，電壓增加，轉(zhuǎn)速增加的越快，KV值越大的電機(jī)，峰值電流就越大，并不是越大越好，扭力會(huì)有所犧牲的，峰值功率會(huì)很大KV乘以電壓 等于電機(jī)每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)。至于是不是越高越好，當(dāng)然不是，相應(yīng)的KV有相應(yīng)的扭力可以配相應(yīng)的槳。在采購(gòu)無(wú)刷電機(jī)的時(shí)候?qū)@里的技術(shù)參數(shù)不懂，我們都有這方 面的技術(shù)支持的哦。

如工業(yè)縫紉機(jī)用無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)

其優(yōu)點(diǎn)為可以實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)．快速啟動(dòng)與制動(dòng)，定位精度高，過載能力大，振動(dòng)低，同時(shí)實(shí)現(xiàn)工業(yè)縫紉機(jī)的自動(dòng)返縫、自動(dòng)割線和自動(dòng)挑線三個(gè)自動(dòng)控制功能。此外，在數(shù)控加工設(shè)備、工業(yè)智能機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)流水線、自動(dòng)紡織、包裝、冶金等，采用無(wú)刷直流電機(jī)可以滿足機(jī)械設(shè)備的高精度、高效率、高性能的要求。一些要求控制速度和位置的輕工機(jī)械中大多也采用無(wú)刷電動(dòng)機(jī)。

在精密電子設(shè)備和器械中的應(yīng)用

如骨科醫(yī)療器械由于手術(shù)的需要，要求其動(dòng)力系統(tǒng)能在較寬的范圍連續(xù)變速，以適應(yīng)銑縫、鉆孔、鋸等種場(chǎng)合的要求。而現(xiàn)有骨科醫(yī)療器械用驅(qū)動(dòng)電機(jī)是單相交直流串勵(lì)電機(jī)及電壓調(diào)節(jié)器，其缺點(diǎn)是噪聲大；由于電刷和換相器的存在，致使手術(shù)前無(wú)法消毒，給手術(shù)的效果造成一定的影響；同時(shí)需要定時(shí)更換電刷及電機(jī)維護(hù)。而應(yīng)用無(wú)刷直流電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)后，具有低噪音、寬范圍調(diào)速、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。另外在計(jì)算機(jī)硬，軟盤驅(qū)動(dòng)、錄象機(jī)鼓驅(qū)動(dòng)、激光打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、衛(wèi)星上太陽(yáng)能帆板驅(qū)動(dòng)、儀用通風(fēng)機(jī)、血液分析儀、醫(yī)護(hù)監(jiān)控設(shè)備等領(lǐng)域的應(yīng)用正在逐步取代有刷 電機(jī)。該類無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)尺寸小、加工精度高，屬于技術(shù)密集型，其需求量巨大。