伺服马达刹车原理

伺服马达的原理和应用

点击次数：268 发布时间：2010-01-20

1:伺服马达内部包括了一个小型直流马达；一组变速齿轮组；一个反馈可调电位器；及一块电子控制板。其中，高速转动的直流马达提供了原始动力，带动变速（减速）齿轮组，使之产生高扭力的输出，齿轮组的变速比愈大，伺服马达的输出扭力也愈大，也就是说越能承受更大的重量，但转动的速度也愈低

2、微行伺服马达的工作原理 一个微型伺服马达是一个典型闭环反馈系统减速齿轮组由马达驱动，其终端（输出端）带动一个线性的比例电位器作位置检测，该电位器把转角坐标转换为一比例电压反馈给控制线路板，控制线路板将其与输入的控制脉冲信号比较，产生纠正脉冲，并驱动马达正向或反向地转动，使齿轮组的输出位置与期望值相符，令纠正脉冲趋于为0，从而达到使伺服马达精确定位的目的。

3、如何控制伺服马达 标准的微型伺服马达有三条控制线，分别为：电源、地及控制。电源线与地线用于提供内部的直流马达及控制线路所需的能源，电压通常介于4V—6V之间，该电源应尽可能与处理系统的电源隔离（因为伺服马达会产生噪音）。甚至小伺服马达在重负载时也会拉低放大器的电压，所以整个系统的电源供应的比例必须合理。

4、伺服马达的电源引线 电源引线有三条，如图中所示

伺服电机

伺服电机（servo motor ）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。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，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。

工作原理

1、伺服系统（servo mechanism）是使物体的位置、方位、

伺服电机

状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。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。直流伺服电机分为有刷

（1） 电液伺服阀的组成

伺服阀由力矩马达、液压放大器、反馈机构三部分组成 （2） 力矩马达的工作原理

力矩马达的作用是把输入的电气控制信号转换为力矩。它由永久磁铁、上 导磁体、下导磁体、衔铁、控制线圈、弹簧管等组成。衔铁固定在弹簧管上端，由弹簧管支承在上、下导磁体的中间位置，可绕弹簧管的转动中心作微小的转动。

永久磁铁将上、下导磁体磁化，一个为N级，另一个为S级。无信号电流时，衔铁在上、下导磁体的中间位置，由于力矩马达结构是对称的，使磁铁两端所受的电磁力相同，力矩马达无力矩输出。当有信号电流通过线圈时，控制线圈产生控制磁通，其大小和方向取决于信号电流的大小和方向电磁力矩的大小与信号电流的大小成比例，衔铁的转角也与信号电流成比例。

力矩马达磁路原理图

对于上图的磁路分析：

对分支点A和B应用磁路基尔霍夫第一定律可得衔铁磁通 ?a??1??2

x2?g()?2?clg整理后得到 ?a?

x21?()lg由于(x/lg) 《1，上式化简?a?2?g2xNc??i，考虑到x?a?，上式写成 lgRgaNc???i lgRg ?a?2?g

步进电机的发展、应用和种类简

介

步进电机最早是在1920年代由英国人所开发。1950年代后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上，对于数字化的控制变得更为容易。往后经过不断改良，使得今日步进电机已广泛运用在需要高定位精度、高分解能、高响应性、信赖性等灵活控制性高的机械系统中。在生产过程中要求自动化、省人力、效率高的机器中，我们很容易发现步进电机的踪迹，尤其以重视速度、位置控制、需要精确操作各项指令动作的灵活控制性场合步进电机用得最多。

步进电机依其构造上的差异可分为三大类： （下图一） ? 可变磁阻式（VR型）：

转子以软铁加工成齿状，当定子线圈不加激磁电压时，保持转矩为零，故其

转子惯性小、响应性佳，但其容许负荷惯性并不大。其步进角通常为15°。

? 永久磁铁式（PM型）：

转子由永久磁铁构成，其磁化方向为辐向磁化，无激磁时有保持转矩。依转

子材质区分，其步进角有45°、90°及7.5°、11.25°、15°、18°等几种。 ? 混和式（HB型）：

转子由轴向磁化的磁铁制成，磁极做成复极的形式，其乃兼采可变磁阻式步

进电机及永久磁铁式步进电机的优点，精确度高、转矩大、步进角度小。

（图

步进电机的发展、应用和种类简

介

步进电机最早是在1920年代由英国人所开发。1950年代后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上，对于数字化的控制变得更为容易。往后经过不断改良，使得今日步进电机已广泛运用在需要高定位精度、高分解能、高响应性、信赖性等灵活控制性高的机械系统中。在生产过程中要求自动化、省人力、效率高的机器中，我们很容易发现步进电机的踪迹，尤其以重视速度、位置控制、需要精确操作各项指令动作的灵活控制性场合步进电机用得最多。

步进电机依其构造上的差异可分为三大类： （下图一） ? 可变磁阻式（VR型）：

转子以软铁加工成齿状，当定子线圈不加激磁电压时，保持转矩为零，故其

转子惯性小、响应性佳，但其容许负荷惯性并不大。其步进角通常为15°。

? 永久磁铁式（PM型）：

转子由永久磁铁构成，其磁化方向为辐向磁化，无激磁时有保持转矩。依转

子材质区分，其步进角有45°、90°及7.5°、11.25°、15°、18°等几种。 ? 混和式（HB型）：

转子由轴向磁化的磁铁制成，磁极做成复极的形式，其乃兼采可变磁阻式步

进电机及永久磁铁式步进电机的优点，精确度高、转矩大、步进角度小。

（图

永磁交流伺服电机原理

近年来由于无刷式伺服（马达）电机(brushless servo motor)制造与控制技术的急速发展，再加上大规模集成电路与半导体功率组件的进步 ，使其商品化产品日益增多，在高性能伺服应用场合如计算机控制数值工具机、工业机器人等，均已逐渐取代了传统式的有电刷的直流伺服电机(dc servo motor)。无刷式伺服 电动机主要可分为两大类(表1) (1)无刷式直流伺服电机(brushless dc servo motor)，一般亦称的为永磁式同步电机(PM synchronous motor) 或永磁式交流伺服 电机(PM ac servo motor)，(2)感应式交流伺服电机(induction ac servo motor)。

无刷式直流伺服电机采用内装式的霍尔效应(Hall-effect)传感器组件来检测转子的绝对位置以决定功率组件的触发时序，其效用有如将直流伺服电机的机械式电刷换相(mechanical commutation)改为电子式换相(electronic commutation)，因而去除了直流伺服 电动机因电刷所带来的限制。目前一般永磁式交流伺服电机的回接组件多采用解角器(resolver) 或光

介绍汽车刹车技巧

鼓式刹车　　Drum brakes鼓式刹车
　　由刹车底板、刹车分泵、刹车蹄片等有关连杆、弹簧、梢钉、刹车鼓所组成。目前仅普通采用于后轮。
　　盘式刹车和鼓式刹车有何区别：刹车片于刹车的灵敏度愈紧度的区别
　　盘式刹车片(碟)分为普通盘式和通风盘式。普通盘式我们比较容易理解，说白了，就是实心的。通风盘式（Vented Disc），顾名思义具有透风功效，指的是汽车在行使当中产生的离心力能使空气对流，达到散热的目的，这是由盘式碟片的特殊构造决定的。从外表看，它在圆周上有许多通向圆心的洞空，这些洞空是经一种特殊工艺（slotteded & drilled） 制造而成，因此比普通盘式散热效果要好许多。由于制造工艺与成本的关系，一般中高级轿车中普遍采用前通风盘、后普通盘的制动片。如Passat,Vento Golf2.0,Corrado等车，部分高级轿车采用前后通风盘。而经济型轿车大多采用前盘后鼓式制动片（刹车片），这里用的前盘，一般也只是普通盘而非通风盘。值得一提的是，在前轮使用通风盘 正在逐步取代使用实心盘。
　　鼓式刹车有一形状类似铃鼓的铸铁件，称为刹车鼓，它与轮胎固定并同速转动。盘式刹车具有较佳的反应性及稳定性，散热性较

液压马达

作用：将液体的压力能转换为旋转形式的机械能而对负载作功。

作用上--相反

和液压泵的区别〈结构上--相似（略有差别）

原理上--互逆

分类： 高速--额定转速大于500r/min

按照转速分〈

低速--额定转速小于500r/min

定量

按照排量能否调节〈

变量

单向

按照输油方向能否改变〈

双向

旋转式

按照输出转矩是否连续〈

摆动式

液压马达的主要性能参数

泵--输出

p.V.q等与泵相似，其原则差别〈

马达--输入

1 工作压力和额定压力

工作压力--马达入口处工作介质的实际压力

额定压力--按实验标准规定连续运转的最高压力

2 流量和排量

实际流量--马达入口处的流量

理论流量--马达密封腔容积变化所需要的流量

排量 --马达转一周其密封容腔几何尺寸变化计算而得到的液体体积

3 转速和容积效率

nt=q/v

ηmV = qt / q=q-ql/q=1-ql/q

∵ qt = V·n

∴ n = q / V·ηmv

常用nmin来衡量马达的转速性能，该值应越小越好

4 转矩和机械效率

Tt = p V / 2π

ηmm = T / Tt= Tt-Tl/ Tt=1- Tl/ Tt

T = Ttηmm=p V / 2π·ηm

5 功率和总效率

PI =pq

P0

CDM主轴伺服原理+PHILIPS摇头机系统介绍

本帖最后由 吻子 于 2011-9-17 16:43 编辑

大侠可以路过，有分享的欢迎分享。

即便在西游的2个月里仍然有不少摇头爱好者咨询到如何把CDM4的无刷版本装到310板或者其他配套CDM4/19的板子里，又或者99696和99685有什么不同？

回来近一个月，趁有空，把之前的资料整理了一下，搞了个原理图对比。不过我没有画99696的原理图。因为我很久就不用它了。这方面资料就用老票当年的代替吧。

OK，先讲下PHILIPS CDM系列光头的主轴马达类型。

1，CDM1，CDM0，这2个古董就不用说了吧？我水平太差，一直不敢认真长久的玩M1.M0的机器，因为他们的伺服电路通常都是分立元件，而且年代久远，检查维修起来会相当吃力。我个人建议，如果你不是特别爱好，还是不玩为好。

2，CDM2。M2头属于过度期产品。我一向对它没什么好感。用M2的机器也都是便宜的入门级。没有高级点得机器用它。不过值得注意的是，CDM2全是无刷主轴的。而且这个主轴电路一直沿用到CDM4PRO。

3，CDM3。原本是开发给光驱及汽车CD专用的。所以特别薄（相对而言）。他也是属于无刷主轴，但是电路跟CDM2，CDM4P

CDM主轴伺服原理+PHILIPS摇头机系统介绍

本帖最后由 吻子 于 2011-9-17 16:43 编辑

大侠可以路过，有分享的欢迎分享。

即便在西游的2个月里仍然有不少摇头爱好者咨询到如何把CDM4的无刷版本装到310板或者其他配套CDM4/19的板子里，又或者99696和99685有什么不同？

回来近一个月，趁有空，把之前的资料整理了一下，搞了个原理图对比。不过我没有画99696的原理图。因为我很久就不用它了。这方面资料就用老票当年的代替吧。

OK，先讲下PHILIPS CDM系列光头的主轴马达类型。

1，CDM1，CDM0，这2个古董就不用说了吧？我水平太差，一直不敢认真长久的玩M1.M0的机器，因为他们的伺服电路通常都是分立元件，而且年代久远，检查维修起来会相当吃力。我个人建议，如果你不是特别爱好，还是不玩为好。

2，CDM2。M2头属于过度期产品。我一向对它没什么好感。用M2的机器也都是便宜的入门级。没有高级点得机器用它。不过值得注意的是，CDM2全是无刷主轴的。而且这个主轴电路一直沿用到CDM4PRO。

3，CDM3。原本是开发给光驱及汽车CD专用的。所以特别薄（相对而言）。他也是属于无刷主轴，但是电路跟CDM2，CDM4P