伺服电机是上世纪最天才的发明之一,它的出现使得工业的自动化程度大大提高。
伺服电机最初被用作将电能转换成持续旋转运动的装置,因此并不是精确控制的最佳选择。
然而,一旦安装了伺服系统,它的性能就会有很大改变。在一定范围内,它能够实现任意角度的旋转,精度甚至可以达到微米级别。
这种伺服电机主要由两部分组成:电子控制系统和机械传动装置。机械传动装置的作用是产生低转速高扭矩的输出。
它通过齿轮的传动比原理实现,例如输入端的齿轮旋转3圈,输出端的齿轮只会旋转1圈,从而实现低转速高扭矩的输出。
伺服电机的机械传动装置采用了类似的原理,通过特定的齿轮组合实现了260:1的传动比,从而获得更大的扭矩。
电子控制系统则由电位计和控制器组成。电位计作为反馈传感器,记录电机当前的旋转位置信息,并将信号发送给控制器。
控制器根据接收到的信号计算出目标位置,并通过PWM信号控制电机的旋转。PWM信号是由一系列矩形脉冲组成,脉冲在一定时间周期内循环。
改变脉冲宽度可以控制电机的旋转位置,例如脉冲宽度为1毫秒时,电机的手柄处于0度位置;脉冲宽度为1.5毫秒时,手柄处于90度位置;脉冲宽度为2毫秒时,手柄处于180度位置。
因此,通过输入不同的脉冲宽度,可以控制电机到达任意位置。
整个伺服电机系统还包括编码器等重要元件,用于测量电机的磁极位置、旋转角度和转速,从而实现更精确的控制。
综上所述,4伏电机的结构和工作原理非常简单明了。通过机械传动装置产生低转速高扭矩的输出,电子控制系统通过电位计和控制器实现对电机旋转位置的精确控制。
这种闭环系统可以在工业自动化中发挥重要作用。