伺服控制中常见的基本概念-2

传统伺服电机应连接图

 

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立迈胜一体化伺服电机连接示意图

 

PMM系列一体化伺服电机主要特点：

 1.模块化高集成度设计，快速布置现场和安装，省去驱动器和电机之间匹配过程，降低了现场总线的成本，减少了使用成本。

2.通过EtherCAT/CANOpen协议（DS402）与控制器相连，每个节点直接使用硬件实现运算，无需软件参与，大幅缩短报文延迟时间。传输速率：2x100Mbps（全双工）一个伺服轴的硬件延时只有1us。

3.控制精度达到±1rpm和±1pulse，1ms的实时响应周期，具有优异的控制性能及良好的定位精度。

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什么是一体化伺服电机

。

常见名词解释
 

工作区 operating area

工作区用转速和转矩组成的二维平面坐标表示（见下图）。

 

图中：

2TN—2倍额定转矩（峰值堵转转矩）；TN—额定转矩；Tnmax—最大转速下的最大转矩；nTmax—2倍额定转矩下的最大转速；nN—额定转速；nmax—电机的最大转速；

电机温升不超过规定值，能长期工作的区域为连续工作区。上图中阴影部分为连续工作区，超出连续工作区，允许电机短时过载运行的区域为断续工作区。

 

直流母线电压 DC bus voltage

 

交流伺服驱动器逆变器输入端的直流电压（即电源电压48V或24V）；

 

额定功率 rated power

 

在连续工作区内，电机所输出的最大功率。

 

额定转速 rated speed

 

在连续工作区内，电机额定功率点的转速。

 

额定转矩 rated torque

 

电机在额定功率和额定转速下的输出扭矩。

 

转矩常数 torque constant

 

在规定条件下，电机通入单位线电流时所产生的平均电磁转矩。

 

反电动势常数 back EMF constant

 

在规定条件下，电机电枢绕组开路时，单位角速度在电枢绕组中所产生的线感应电动势。对方波驱动电机反电动势为峰值，对正弦波驱动电机反电动势为有效值。

 

理想情况下，当采用国际单位时，转矩常数Kt和反电动势常数Ke有如下关系：

 

对方波驱动电机，Kt=Ke；

对正弦波驱动电机，Kt=√3Ke;

 

静摩擦力矩  static friction torque 

 

电机绕组开路时，使转子在任意位置开始转动需克服的阻力矩。

 

电机热阻  thermal resistance of motor

 

从电机内的热源（绕组、铁心等）到冷却介质之间对热流的阻抗。

 

电感 inductance

 

电机两相线间的电感。

 

直轴电感 inductance of d-axis(direct axis)

 

当定子旋转磁场的轴线与转子直轴重合时定子所表现的电感。

 

交轴电感 inductance of q-axis(quadrature axis)

 

当定子旋转磁场的轴线与转子交轴重合时定子所表现的电感。

 

电气时间常数 electrical time constant

 

在阶跃输入电压和规定条件下，堵转电机使绕组电流达到其最终值的63.2%所需时间。

 

热时间常数 thermal time constant

 

在恒定功耗和规定条件下，电机绕组温升达到稳定值的63.2%所需时间。

 

最高允许转速 maximum permitted speed

 

在保证电气绝缘介电强度和机械强度条件下，电机最大设计转速。

 

等效转矩 r.m.s torque

 

非恒转矩应用中，一个完整工作循环中转矩的均方根值，其计算如下：

 

 

或近似计算：

 

式中：Trms ----------等效转矩；T(t)------------转矩对时间t的函数Tti-------------Δti内的转矩值Δti-------------转矩Tti的持续时间Ttot------------一个完整工作循环的时间

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