《运动控制技术及应用》课件 项目3—任务1 伺服驱动器和伺服电机认识.pptx
2025/3/201【任务目标】任务具体要求为：完成MR-JE-10A伺服驱动器和HG-KN13-S100伺服电机的电气连接以及空载JOG测试。1.知识目标(1)熟悉伺服电动机的外部结构、防护形式及散热方式。(2)熟悉伺服驱动器的操作单元、显示内容及面板设置。(3)掌握伺服电动机和伺服驱动器的铭牌信息、型号标识及主要参数。2.技能目标(1)能准确识别伺服电动机和伺服驱动器的铭牌及型号。(2)会进行伺服驱动器和伺服电动机的电气接线。(3)能正确设置伺服驱动器的简单参数。
2025/3/202【任务分析】通过教师的讲授学习有关伺服动机和伺服驱动器的工作原理及结构和选型知识，引导学生学会查阅有关资料来完成本任务。
2025/3/203【知识准备】一.伺服系统概述1.伺服系统概念伺服系统是指在控制指令的作用下，通过驱动元件控制被控对象的某种状态，使其能够自动地、连续地、精确地复现输入信号的变化规律，从而获得精确的位置、速度及转矩输出的自动控制系统，亦称随动系统。2.伺服系统的分类（1）按驱动方式分类：电气伺服系统、液压伺服系统、气动伺服系统。电气伺服系统又分为直流伺服系统、交流伺服系统和步进伺服系统。（2）按照功能特征分类：位置伺服系统、速度伺服系统及转矩伺服系统。位置伺服系统又分为点位伺服系统和连续轨迹伺服系统。（3）按控制方式分类：分为开环控制伺服系统、闭环控制伺服系统和半闭环控制伺服系统。
2025/3/204【知识准备】2.伺服系统的分类（3）按控制方式分类①开环控制伺服系统优点：结构简单，容易掌握，调试、维修方便，造价低；缺点：控制精度低、温升高、噪声大、效率低、加减速性能差等。
2025/3/205【知识准备】2.伺服系统的分类（3）按控制方式分类②半闭环控制伺服系统主要特点：较稳定的控制特性，介于闭环伺服系统和开环伺服系统之间的定位精度，系统稳定性较好，调试较容易，价格低廉。
2025/3/206【知识准备】2.伺服系统的分类（3）按控制方式分类③闭环控制伺服系统主要特点：与半闭环控制伺服系统相比，其反馈点取自输出量，避免了半闭环控制系统自反馈信号取出点至输出量间各元件引出的误差。由于系统是利用输出量与输入量之间的差值进行控制的，故又称其为负反馈控制。
2025/3/207二.交流伺服电动机1.交流伺服电动机的结构与特点交流伺服电动机的结构主要分为定子、转子、编码器和其他辅助结构(风扇、封递)，如图所示。
2025/3/208二.交流伺服电动机1.交流伺服电动机的结构与特点（1）定子定子由铁芯和线圈构成，实物及内部示意图如图所示
2025/3/209二.交流伺服电动机1.交流伺服电动机的结构与特点（2)转子鼠笼形转子由转轴、转子铁芯和转子绕组等组成，实物及内部示意图如图所示
2025/3/2010二.交流伺服电动机2.编码器编码器（encoder）是将信号（如比特流）或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。它属于传感器的一种形式，主要用来检测机械运动的速度、位置、角度、距离或计数，除了应用在机械外，许多的马达控制如伺服马达均需配备编码器以供马达控制器作为换相、速度及位置的检出。编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者称为码盘，后者称为码尺。
2025/3/2011二.交流伺服电动机2.编码器（1）编码器分类①按照编码器码盘的刻孔方式不同可以分为增量型及绝对值型。②按照编码器信号的输出类型不同可分为电压输出、集电极开路输出、推拉互补输出和长线驱动输出。③按照编码器机械安装形式不同可分为有轴型和轴套型。④按照编码器检测工作原理不同可分为光电式、磁电式和触点电刷式。⑤按照编码器读出方式不同可以分为接触式和非接触式两种。（2）编码器特点旋转编码器是集光机电技术于一体的传感器。其特点是体积小，重量轻，品种多，功能全，频响高，分辨能力高，力矩小，耗能低，性能稳定，可靠使用寿命长等特点。
2025/3/2012二.交流伺服电动机3.基本工作原理(1)同步型交流伺服电动机所谓同步电动机，即转子转速与旋转磁场速度同步。交流伺服电动机中最为普及的是同步型交流伺服电动机，其励磁磁场由转子上的永磁体产生，通过控制三相电枢电流，使其合成电流矢量与励磁磁场正交而产生转矩。(2)感应型交流伺服电动机两相异步伺服电动机工作时，励磁绕组两端施加恒定的励磁电压Uf控制绕组两端施加控制电压Uk通常将有效匝数相等的两个绕组称为两相对称绕组，若在两相对称绕组上施加两个幅值相等且相位差90°电角度的对称电压，则电动机处于对称状态。此时，两相绕组在定子、转子之间的气隙中产生的合成磁势是一个圆形旋转磁场。若两个电压幅值不相等或相位差不为90°电角度，则会得到一椭圆形旋转磁场。
2025/3/2013二.交流伺服电动机4.主要技术数据(1)型