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          滑臺模組的動力心臟伺服電機

          發布時間: 2021-04-15  點擊次數: 136次

          伺服”一詞源于希臘語“奴隸”的意思。“伺服電機”可以理解為服從控制信號指揮的電機:在控制信號發出之前,轉子靜止不動;當控制信號發出時,轉子立即轉動;當控制信號消失時,轉子能即時停轉。伺服電機是自動控制裝置中被用作執行元件的微特電機,其功能是將電信號轉換成轉軸的角位移或角速度。

          機器人用伺服電機要求控制器與伺服之間的總線通訊速度快;伺服的精度高;另外對基礎材料有加工要求。特別是像機器人末端執行器(手爪)應采用體積、質量盡可能小的電機,尤其是要求快速響應時,伺服電動機必須具有較高的可靠性和穩定性,能經受得起苛刻的運行條件,可進行十分頻繁的正反向和加減速運行,并能在短時間內承受過載。

          機器人伺服的特殊要求

          伺服電機分為交流伺服和直流伺服兩大類

          交流伺服電機的基本構造與交流感應電動機(異步電機)相似。在定子上有兩個相空間位移90°電角度的勵磁繞組Wf和控制繞組WcoWf,接恒定交流電壓,利用施加到Wc上的交流電壓或相位的變化,達到控制電機運行的目的。交流伺服電機具有運行穩定、可控性好、響應快速、靈敏度高以及機械特性和調節特性的非線性度指標嚴格等特點。

          直流伺服電機基本構造與一般直流電動機相似。電機轉速n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j,式中E為電樞反電動勢,K為常數,j為每極磁通,Ua、Ia為電樞電壓和電樞電流,Ra為電樞電阻,改變Ua或改變φ,均可控制直流伺服電動機的轉速,但一般采用控制電樞電壓的方法,在永磁式直流伺服電動機中,勵磁繞組被磁鐵所取代,磁通φ恒定。直流伺服電動機具有良好的線性調節特性及快速的時間響應。

          伺服電機的重要性

          機器人的控制系統和自動化產品主要涉及伺服電機、減速機、控制器和傳感器等。伺服電機是工業機器人的動力系統,一般安裝在機器人的“關節”處,是機器人運動的“心臟”。

          目前,機器人的關節驅動離不開伺服系統,關節越多,機器人的柔性和精度越高,所要使用的伺服電機的數量就越多。機器人對伺服系統的要求較高,必須滿足快速響應、高起動轉矩、動轉矩慣量比大、調速范圍寬,要適應機器人的形體做到體積小、重量輕、加減速運行等條件,且需要高可靠性和穩定性。目前,工業機器人使用的較多的是交流伺服系統。

          伺服電機的市場分布

          目前,在中國工業機器市場,主流的供應商包括,日本松下、安川、三菱,以及歐洲和美國的倫茨和博世力士樂。從市占率來看,目前國外伺服企業在我國的市場占有率達75%。其中,日本品牌占比為50%;歐美品牌占比達25%。而國產品牌只占據了20%左右的市場份額。

          當前我國中低端伺服系統已經能夠實現大規模量產,高性能伺服系統尚未形成商品化和批量生產能力,國內對精密伺服電機控制系統的需求主要依賴進口。機器人產業發展風生水起,隨著扶持政策對機器人產業的推進,以及國產伺服技術的不斷提升,我國伺服系統進口替代的步伐將加快。

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