松下伺服电机

伺服系统中控制机械元件运转的发动机

松下伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机。是一种补助马达间接变速装置。可使控制速度，位置精度非常准确。将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象

松下伺服电机

分类：直流伺服电机和交流伺服电机。

松下直流伺服

用作自动控制装置中执行元件的微特电机。又称执行电动机。其功能是将电信号转换成转轴的角位移或角速度。

伺服电动机分交、直流两类。交流伺服电动机的工作原理与交流感应电动机相同。在定子上有两个相空间位移90°电角度的励磁绕组Wf和控制绕组WcoWf接一恒定交流电压，利用施加到Wc上的交流电压或相位的变化，达到控制电动机运行的目的。交流伺服电动机具有运行稳定、可控性好、响应快速、灵敏度高以及机械特性和调节特性的非线性度指标严格（要求分别小于10%～15%和小于15%～25%）等特点。直流伺服电动机的工作原理与一般直流电动机相同。电动机转速n为

n=E/K1j=（Ua－IaRa）/K1j式中E为电枢反电动势；K为常数；j为每极磁通；Ua，Ia为电枢电压和电枢电流；Ra为电枢电阻。改变Ua或改变φ，均可控制直流伺服电动机的转速，但一般采用控制电枢电压的方法。在永磁式直流伺服电动机中，励磁绕组被永久磁铁所取代，磁通φ恒定。

直流伺服电动机具有良好的线性调节特性及快速的时间响应。

伺服电动机

伺服：一词源于希腊语“奴隶”的意思。人们想把“伺服机构”当个得心应手的驯服工具，服从控制信号的要求而动作。在讯号来到之前，转子静止不动；讯号来到之后，转子立即转动；当讯号消失，转子能即时自行停转。由于它的“伺服”性能，因此而得名。

伺服电动机

一般分为直流伺服和交流伺服.

对于直流伺服马达

优点:精确的速度控制,转矩速度特性很硬,原理简单、使用方便,价格优势

缺点:电刷换向,速度限制,附加阻力,产生磨损微粒(对于无尘室)

对于交流伺服马达

优点:良好的速度控制特性，在整个速度区内可实现平滑控制，几乎无振荡;高效率，90%以上，不发热;高速控制;高精确位置控制（取决于何种编码器）;额定运行区域内，实现恒力矩;低噪音;没有电刷的磨损，免维护;不产生磨损颗粒、没有火花，适用于无尘间、易暴环境

惯量低;

Panasonic MINAS A4 SERIES 松下全数字交流伺服系统DIGITAL AC SERVO MOTOR & DRIVER

松下交流伺服

交流伺服电机的输出功率一般为0.1-100 W，电源频率分50Hz、400Hz等多种。它的应用很广泛，如用在各种自动控制、自动记录等系统中.

■小型化设计

1) 通过对驱动器进行最佳热分析实现小型化，与过去相比，体积75%，重量80%

2) 使用薄模具钢板的新冲片工艺，大幅度降低铁损，电机长度缩短(过去的70%) 减少驱动器型号、

方便备货与维护采用电流分级法，一款驱动器适配多款电机，自动识别

■增加电机种类，适应更多场合

1) 增加了高速超小惯量电机，适应更多场合

伺服马达

2) 针对中国OEM客户，增加了低功率增大惯量电机编码器省配线增量式5线；绝对式7线适应中国电网能力提高主电路设计参考中国电网情况，特别设计了单相200V、单/三相200V驱动器使用简单、高性能自带操作面板，方便参数调整、状态监视、故障提示与分析，功能强大智能化的自动调整功能使专业地、复杂地调试过程轻松完成

■ 高速高响应速度响应频率高达1kHz；高性能的机械适应性可接收高达2Mpps的脉冲指令内置瞬时速度观测器，可快速、高分辨率地检测出电机转速

■超低振动

1) 自适应滤波器，可根据机械共振频率不同而自动调整陷波滤波频率

2) 两个手动陷波滤波器，抑制机械共振

3) 两通道振动抑制滤波器，抑制机械远端振动地球环境关注对应ROHS指令,采用无铅化焊锡.

工作原理

1.伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。

2.交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，运动控制中一般都用同步电机，它的功率范围大，可以做到很大的功率。大惯量，最高转动速度低，且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。

3.伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。

主要优点

20世纪80年代以来，随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展，永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展，各国著名电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向，使原来的直流伺服面临被淘汰的危机。90年代以后，世界各国已经商品化了的交流伺服系统是采用全数字控制的正弦波电动机伺服驱动。交流伺服驱动装置在传动领域的发展日新月异。永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较，主要优点有：

⑴无电刷和换向器，因此工作可靠，对维护和保养要求低。

⑵定子绕组散热比较方便。

⑶惯量小，易于提高系统的快速性。

⑷适应于高速大力矩工作状态。

⑸同功率下有较小的体积和重量。

发展历史

自从德国MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年汉诺威贸易博览会上正式推出MAC永磁交流伺服电动机和驱动系统，这标志着此种新一代交流伺服技术已进入实用化阶段。到20世纪80年代中后期，各公司都已有完整的系列产品。整个伺服装置市场都转向了交流系统。早期的模拟系统在诸如零漂、抗干扰、可靠性、精度和柔性等方面存在不足，尚不能完全满足运动控制的要求，近年来随着微处理器、新型数字信号处理器（DSP）的应用，出现了数字控制系统，控制部分可完全由软件进行，分别称为摪胧只瘮或抟旌鲜綌、撊只瘮的永磁交流伺服系统。

高性能的电伺服系统大多采用永磁同步型交流伺服电动机，控制驱动器多采用快速、准确定位的全数字位置伺服系统。典型生产厂家如德国西门子、美国科尔摩根和日本松下及安川等公司。

日本松下电机制作所推出的小型交流伺服电动机和驱动器，其中大惯量系列适用于数控机床，中惯量系列适用于机器人（最高转速为3000r/min，力矩为0.016～0.16N.m）。还推出小惯量系列。20世纪90年代先后推出了新的A4系列和A5系列。由旧系列矩形波驱动、8051单片机控制改为正弦波驱动、80C、154CPU和门阵列芯片控制，力矩波动由24%降低到7%，并提高了可靠性。这样，只用了几年时间形成了八个系列（功率范围为0.05～6kW）较完整的体系，满足了工作机械、搬运机构、焊接机械人、装配机器人、电子部件、加工机械、印刷机、高速卷绕机、绕线机等的不同需要。

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