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伺服电机的工作原理是什么?

典型的伺服系统由三个主要组件组成:带一个或多个反馈装置(例如霍尔效应传感器、编码器或旋转变压器)的伺服电机、为电机供电并控制电机的驱动器和用于连接电机和驱动器的电缆。 整个系统通过一系列的嵌入式控制回路实现运转。

驱动器为电机供电时,反馈装置会对转子的速率和位置进行监测。 驱动器通过控制电路接收此类信号并持续对提供给电机的电流和电压进行调整,从而能够即时纠正偏差,确保毫无误差地执行编程运动。

伺服电机的类型多种多样,但它们都能够与反馈装置集成,精确响应驱动器的位置、速度和速率指令。 伺服电机之所以能在机器人、医学成像、实验室自动化、食品和饮料生产、金属成型等工业领域得以广泛应用,是因为其至关重要的因素——可变且精确的运动控制。

科尔摩根伺服电机关键特性

主要特性

选择伺服电机应注意以下关键特性:

精确运动控制 选择经过精确设计和制造的电机,与您所选择的高分辨率反馈装置、低延迟现场总线、高质量电缆和高性能驱动器配合以达到出色效果。

高转矩和功率密度。 在满足应用场景所需的持续峰值转矩的前提下选择尺寸尽可能紧凑的电机(如 AKM2G 系列),您就能够构建出更轻、更小的机器,或在不重新设计电机安装方式的情况下提升现有机器的性能。

速度控制和动态响应。 转矩密度大、惯量小的伺服电机具备更佳的动态响应表现,能够提升机器的生产率。 为实现尽可能顺畅的运行,可考虑采用低齿槽电机设计,与具备齿槽补偿功能的驱动器搭配使用。

反馈机制。 了解各类型反馈装置的优势,包括简单耐用的霍尔效应传感器、能适应极端环境的旋转变压器、高精度光学编码器,以及其他可选装置。 许多电机(比如 AKM 和 AKM2G)在设计上均能适应大部分反馈装置且仅需少量改动或无需改动。

电机类型。 伺服电机的设计和型号种类繁多,包括:交流电机 (AC) 和直流电机 (DC);有刷电机和无刷电机;有框电机、无框电机模块化电机旋转电机直线电机;高压电机、中压电机和低压电机耐冲洗电机和卫生型电机;潜水式电机;以及其他可选电机。 科尔摩根的工程师可帮助您选择适合您应用场景的电机。

电机选型和尺寸确定。 使用科尔摩根的在线设计工具获取理想的配置和性能特点。

伺服电机的应用

了解伺服电机在以下领域中的应用:

工业自动化和机器人 有框无框伺服电机在不断推动技术进步,促进工厂生产率、外科手术精度、能源生产能力以及其他各个领域的发展。

数控设备和机床 伺服电机能够最大程度提升成型、磨削、钻孔等机床应用的精度和可重复性。

医疗和实验室自动化 从手术机器人的高精度到CT影像设备的高清晰度,伺服电机是这些设备取得成功的关键。

汽车应用和电动汽车 伺服系统正在持续提高从生产车间到配送中心等各个环节的效率和安全性。

伺服系统也是其他许多行业和领域的理想选择。 让我们一起来探讨您对运动控制的特殊要求,并找到理想的解决方案。

伺服电机的应用

伺服与步进

伺服电机与其他电机技术的比较

伺服与步进。 步进电机不依赖反馈回路,而是按照每一转的固定步数进行移动,可通过步进驱动器的离散脉冲进行控制。 这在不同的应用场景中各有利弊。 了解更多

伺服与感应 感应电机一直用于单速场景,例如输送机。 尽管现代感应电机和驱动器能够集成反馈功能,但对于需要精确定位的高动态应用场景而言,它们通常并非第一选择。

伺服电机的优点和缺点。 伺服电机能够最大程度地优化定位精度、速度控制和动态响应。 同时,伺服电机具备高转矩密度,能够在整个速度区间内实现出色的转矩。 相比于其他不使用闭环控制的运动控制系统,伺服电机在具备上述优点的同时,其系统成本更高,也更具复杂性。

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无论您在世界的哪个地方,均可依靠科尔摩根的支持,帮助您设计和制造一台成功的设备,并确保其始终可靠运行。我们的联合研发专家,将会与您一起量身打造满足您对运动控制要求的理想解决方案。

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科尔摩根无刷伺服电机提供出色的力矩/惯量比,包含最高达8,000 rpm的标准产品以及定制产品。无需电刷,这些电机具备杰出的性能。
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