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    电机
    来源: 中林信达   时间:2015年09月24日

    电机是将电能转变为机械能,使转台\云台转动的关键部件,主要包括产生磁场的电磁铁绕组和旋转转子,在定子绕组旋转磁场的作用下,使旋转转子转动。转台/云台常用的为力矩电机和步进电机。
    一、 力矩电机
    力矩电机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机。这种电机的轴不是以恒功率输出动力而是以恒力矩输出动力。力矩电机包括:直流力矩电机、交流力矩电机、和无刷直流力矩电机,在转台应用中主要为直流力矩电机。
    1、 控制精度
    力矩电机控制方式多为伺服控制系统,控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。
    2、 低频特性
    力矩电机经过伺服系统控制后,力矩电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象,低速运转平稳度极高,其运动特性适用于运动图像处理。同时,伺服控制系统具有共振抑制功能,可弥补机械的刚性不足,并且系统内部具有频率解析机能(FFT),可检测出机械的共振点,便于系统调整。
    3、 矩频特性
    力矩电机为恒力矩输出,即在其额定转速内能输出额定转矩,在额定转速以上为恒功率输出。
    4、 过载能力
    力矩电机具有较强的过载能力。
    5、 运行性能
    力矩电机控制系统为闭环控制方式,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,一般不会出现过冲现象,控制性能更为可靠。
    6、 速度响应
    力矩伺服控制系统的加速性能较好,从静止加速到其额定转速仅需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合,较适用于迅速定位。


    二、步进电机
    步进电动机是将电脉冲激励信号转换成相应的角位移或线位移的离散值控制电动机,这种电动机每当输入一个电脉冲就动一步,所以又称脉冲电动机。云台中应用多为步进电机。
    1、 控制精度
    在转台或云台驱动中应用较多的为混合式步进电机,两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、 1.8°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72 °、0.36°,控制精度多为步距角精度,精度更高些为减速比精度,步进电机控制精度较难设计,同时,设备体积较大。
    2、 低频特性
    步进电机在低速时易出现低频振动现象,振动频率与负载情况和驱动器性能关联较大,这种低频振动现象对于机器的正常运转非常不利以,低速运转平稳度较差。
    3、 矩频特性
    步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,为此,步进电机不适用于高速运转或高速跟踪、定位。
    4、 过载能力
    步进电机一般不具有过载能力。
    5、 运行性能
    步进电机启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲的现象,为此,在应用中为确保证其控制精度,应处理好升、降速问题。
    6、 速度响应
    步进电机从静止加速到工作转速一般为每分钟几百转。

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