力士乐伺服电机MHD093C-058-PP0-RA

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德国博世力士乐（BOSCH-REXROTH）公司生产铁氧体永磁的SD系列（17个规格）和稀土永磁的SE系列（8个规格）交流伺服电动机和Servodyn SM系列的驱动控制器。Indramat分部的MAC系列交流伺服电动机共有7个机座号92个规格。

交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似.其定子上装有两个位置互差90°的绕组，一个是励磁绕组Rf，它始终接在交流电压Uf上；另一个是控制绕组L，联接控制信号电压Uc。所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。

交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式，但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性，无“自转"现象和快速响应的性能，它与普通电动机相比，应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。目前应用较多的转子结构有两种形式：一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子，为了减小转子的转动惯量，转子做得细长；另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子，杯壁很薄，仅0.2-0.3mm，为了减小磁路的磁阻，要在空心杯形转子内放置固定的内定子.空心杯形转子的转动惯量很小，反应迅速，而且运转平稳，因此被广泛采用。

交流伺服电动机在没有控制电压时，定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场，转子静止不动。当有控制电压时，定子内便产生一个旋转磁场，转子沿旋转磁场的方向旋转，在负载恒定的情况下，电动机的转速随控制电压的大小而变化，当控制电压的相位相反时，伺服电动机将反转。

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。

步进电机作为一种开环控制的系统，和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的数字控制系统中，步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势，运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似（脉冲串和方向信号），但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作一比较。

伺服电机分类：伺服电机直流伺服电机、交流伺服电机和步进电机。直流伺服电机分为有刷和无刷电机。

遥控（Radio Contriol）直流伺服电机是一种用于无线电控制和小型机器人，体积小、价格便宜、大量生产的执行器。

其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降，控制比较容易，体积小重量轻，输出功率和转矩大，方便调速。启动转矩大，调速一般为变频调速。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。

有刷电机成本低，结构简单，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，需要维护，但维护方便（换碳刷），产生电磁干扰，对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。

无刷电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。控制复杂，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。电机免维护，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。

力士乐伺服电机MHD093C-058-PP0-RA，德国REXROTH伺服电机，力士乐伺服马达；

力士乐REXROTH伺服电机

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伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统。它是由控制器、功率驱动装置、反馈装置和电动机组成的。利用伺服机构可以进行位置、速度、转矩的单项控制及组合控制

转矩控制： 通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机 轴对外的输出转矩的大小，主要应用于需要严格控制转矩的场合。——电流环控制

速度控制：通过模拟量的输入或脉冲的频率对转动速度的控制。 ——速度环控

位置控制： 伺服中常用的控制，位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小，通过脉冲的个数来确定转动的角度,所以一般应用于定位装置 。 ——三环控制

衡量伺服控制系统性能的主要指标有频带宽度和精度。频带宽度简称带宽，由系统频率响应特性来规定，反映伺服系统的跟踪的快速性。带宽越大，快速性越好。伺服系统的带宽主要受控制对象和执行机构的惯性的限制。惯性越大，带宽越窄。伺服系统精度指的是输出量复现输入信号要求的精确程度,以误差的形式表现,可概括为动态误差,稳态误差和静态误差三个方面组成。

伺服驱动器与变频器的差异

变频器与伺服放大器在主回路与控制回路上的区别如下：

主回路：变频器与伺服的构成基本相同。两者的区别在于伺服中增加了称为动态制动器的部件。停止时该部件能吸收伺服电机积累的惯性能量，对伺服电机进行制动。

控制回路：与变频器相比，伺服的构成相当复杂。为了实现伺服机构，需要复杂的反馈、控制模式切换、限制（电流/速度/转矩）等功能。

伺服驱动器与变频器在性能及应用方面主要区别如下：

控制精度不同

交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。

矩频特性不同

交流伺服电机运转非常平稳，即使在低速时也不会出现振动现象.在0.2r/MIN转速下仍可拖动额定负载平稳运转，调速比可达到1:10000，这是变频器远远达不到的。

具有过载能力不同

伺服驱动器一般具有短时3倍过载能力，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。变频器一般允许1.5倍过载。

加减速性能不同

在空载情况下伺服电机从静止状态加速到2000r/min，用时不会超20mS。电机的加速时间跟电机轴的惯量以及负载有关系，通常惯量和负载越大加速时间越长。

动态响应品质优良

伺服电机在位置控制模式下，突加负载或撤载，几乎没有超调现象，电机转速不会产生波动，保证了机床加工的精度。

驱动对象不同

变频器是用来控制交流异步电机，伺服驱动器用来控制交流永磁同步电机。伺服系统的性能不仅取决于驱动器的性能，而且跟伺服电机的性能有直接的关系。伺服电机的材料、结构和加工工艺要远远高于变频器驱动的交流电机，电机方面的严重差异也是两者性能不同的根本。

应用场合不同

变频控制与伺服控制是两个范畴的控制。前者属于传动控制领域,后者属于运动控制领域。一个是满足一般工业应用要求，对性能指标要求不高的应用场合，追求低成本、少维护、使用简单等特点的驱动产品。另一个就是代表着工业自动化发展水平的产品，追求高性能、高响应、高精度 。

伺服和变频器在使用目的、功能方面存在本质的差异。选择哪一个取决于运行模式、负载条件、价格等因素。

基本上伺服的性能比变频器优越。因此，由变频器变更为伺服时，一般不会产生运行方面的问题。但是，必须考虑下列几点。

机械侧的刚性

伺服的最大转矩约为变频器的2倍。因此，如果机械结构比较脆弱，加、减速时可能会产生振动（振荡现象）。此时，须采取加固机械结构、减小伺服系统的增益（控制灵敏度）等措施。

换算到电机轴的负载惯性大小（惯性）

与变频器相比，伺服对于负载惯性的大小很敏感。相对于电机本身的转动惯量，如果负载的转动惯量过大，则电机轴会被负载拖着旋转，从而导致控制不稳定。因此，根据机械负载选择合适的伺服容量至关重要。

电机轴的振动

安装电机的部位发生机械振动时，会给电机的转轴带来影响。尤其对内置编码器的伺服电机，有时必须采取降低振动的措施。

减速机构的打滑

伺服的基本概念是准确、精确、快速定位。变频是伺服控制的一个必须的内部环节，伺服驱动器中同样存在变频（需进行无级调速）。但伺服将电流环速度环或者位置环都闭合进行控制。除此外，伺服电机的构造与普通电机是有区别的，要满足快速响应和准确定位。现在市面上流通的交流伺服电机多为永磁同步交流伺服，但这种电机受工艺限制，很难做到很大的功率，十几KW以上的同步伺服价格及其昂贵，这样在现场应用允许的情况下多采用交流异步伺服，这时控制系统就成了变频器带编码器反馈的闭环控制即的变频控制。所谓伺服就是要满足准确、精确、快速定位，只要满足就不存在伺服变频之争。

伴随技术的日益革新，机床的发展经历了由机械---液压---伺液混合---伺服的历程，每一次的革新都为机床带来质的飞跃。

数控液压系统的通过改变压强增大作用力。一个完整液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。数控液压控制系统要使液压系统输出满足特定的性能要求（特别是动态性能）。数控液压系统常用的控制方式可分为泵控式系统和阀控式系统两种。

数控液压系统一般可分为三类:一是用计算机通过D/A转换及伺服放大器来控制伺服阀(或比例阀)。另一种是由计算机控制脉宽调制放大器，并操纵高速开关阀工作，第三种是由计算机发出脉冲序列，经驱动电源功率放大后，直接控制带步进电机的液压阀动作。

第一种控制方式一般都采用闭环控制才能满足要求，若采用伺服控制，其特点是控制精度高、频率响应快，但价格昂贵。若采用比例控制，由于比例电磁铁性能所限，使其滞环、线性度、频响等均受影向。

后面两种控制方式:脉宽调制放大器+高速开关阀和由驱动电源+步进电机带动的阀都叫直接式数字阀(简称数字阀)。由数字阀组成的数控液压系统通常采用开环控制便能满足精度要求。因此，这种数控液压系统广泛应用于机床、工程机械以及石油化工等行业的机械设备。

全闭式数控液压系统是一种以数控双向变量泵供油的、闭式回路的、分工况功率匹配的、微机闭环控制的、集节能与控制于一体的机电液一体化节能系统。

采用闭式容积调速回路，不存在节流阀、溢流阀和换向阀，其结构组成比传动液压系统简化，减少了阀口和管路的能量损失；采用数控双向变量泵供油、分工况功率匹配技术，使系统处于率下工作；采用微机测控技术的多传感器闭环监控系统可获得系统佳综合性能。

系统组成

根据负载运动形式，全闭式数控液压系统可以组成泵控马达系统，也可以组成泵控缸系统。与传统闭式容积调速回路一样，可以以变量泵-定量马达、定量泵-变量马达或变量泵-变量马达形式工作。采用数控双向变量泵－变量马达容积调速液压系统。