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減速電機(jī)MSK100B-0300-NN-S1-AG0-NNNN
伺服電機(jī)的類型
伺服電機(jī):是在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī),是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。伺服電機(jī)是可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)的電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器。作為液壓閥控制器的伺服電機(jī),屬于功率很小的微特電機(jī),以永磁式直流伺服電機(jī)和并激式直流伺服電機(jī)最為常用。
伺服電機(jī)分為直流與交流兩大類,直流電機(jī)又分為有刷與無(wú)刷兩類;交流電機(jī)可分為異步與同步兩類。
有刷電機(jī)成本低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速范圍寬,控制容易,需要維護(hù),但維護(hù)不方便(換碳刷),產(chǎn)生電磁干擾,對(duì)環(huán)境有要求。因此它可以用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合。
無(wú)刷電機(jī)體積小,重量輕,出力大,響應(yīng)快,速度高,慣量小,轉(zhuǎn)動(dòng)平滑,力矩穩(wěn)定??刂茝?fù)雜,容易實(shí)現(xiàn)智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。電機(jī)免維護(hù),效率很高,運(yùn)行溫度低,電磁輻射很小,長(zhǎng)壽命,可用于各種環(huán)境。
交流伺服電機(jī)也是無(wú)刷電機(jī),分為同步和異步電機(jī),目前運(yùn)動(dòng)控制中一般都用同步電機(jī),它的功率范圍大,可以做到很大的功率。大慣量,最高轉(zhuǎn)動(dòng)速度低,且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。
伺服電機(jī)的類型可以根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分。以下是幾種常見的分類方式:
按照結(jié)構(gòu)類型:可以分為轉(zhuǎn)子型和平移型兩種。轉(zhuǎn)子型伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子會(huì)隨著電磁場(chǎng)的變化而轉(zhuǎn)動(dòng),平移型伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子則是線性運(yùn)動(dòng)的。
按照控制方式:可以分為開環(huán)控制型和閉環(huán)控制型兩種。開環(huán)控制型伺服電機(jī)的控制信號(hào)只是輸入給電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器,無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)的反饋和修正,因此精度較低;閉環(huán)控制型伺服電機(jī)會(huì)通過(guò)編碼器等反饋元件實(shí)時(shí)檢測(cè)電機(jī)的狀態(tài),并根據(jù)反饋信號(hào)進(jìn)行修正,從而實(shí)現(xiàn)更高的精度和控制效果。
按照輸出轉(zhuǎn)矩類型:可以分為直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)兩種。直流伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為直流電流,適用于低功率、低速度、小轉(zhuǎn)矩的應(yīng)用;交流伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為交流電流,適用于高功率、高速度、大轉(zhuǎn)矩的應(yīng)用。
按照控制性能:可以分為數(shù)字伺服電機(jī)和模擬伺服電機(jī)兩種。數(shù)字伺服電機(jī)使用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行控制,可實(shí)現(xiàn)更高的控制精度和性能;模擬伺服電機(jī)使用模擬信號(hào)進(jìn)行控制,精度和性能較低,但價(jià)格相對(duì)更便宜。
需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的伺服電機(jī)類型。
減速電機(jī)MSK100B-0300-NN-S1-AG0-NNNN
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放大電路(amplIFication circuit)能夠?qū)⒁粋€(gè)微弱的交流小信號(hào)(疊加在直流工作點(diǎn)上),通過(guò)一個(gè)裝置(核心為晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管),得到一個(gè)波形相似(不失真),但幅值卻大很多的交流大信號(hào)的輸出。
“共射放大電路"是經(jīng)常被使用的基本放大電路
“共射放大電路"是把發(fā)射極連接在0V的地電位上(稱為“接地")構(gòu)成的放大電路,也稱為“發(fā)射極接地"。輸出電壓VOUT(V)取自集電極電壓VC(V)。
在通過(guò)電流實(shí)現(xiàn)電壓放大的情況下,需要選擇合適的電阻
晶體管是實(shí)現(xiàn)電流放大的基本元件,但在電子電路中通常是需要進(jìn)行電壓信號(hào)放大的,因此,晶體管也被用作放大電壓的電子電路的基本元件。要想將晶體管用于電壓放大電路,在信號(hào)輸入端通過(guò)電阻將輸入電壓轉(zhuǎn)化為電流,并加載到基極,電路的輸出阻抗將晶體管的放大電流轉(zhuǎn)化為電路的放大電壓,然后在集電極輸出。
要放大信號(hào),就要選擇適當(dāng)大小的電阻,只有這樣,才能讓電子電路按照預(yù)想的計(jì)劃進(jìn)行放大。
用等效電路分析放大電路的結(jié)構(gòu)
在基極,直流電壓VBIAS(V)與交流(信號(hào))電壓源VIN(V)相串聯(lián),基極電阻RB(Ω)連接在基極與交流(信號(hào))電壓源之間。
基極與發(fā)射極之間的電壓VBE,我們把它等效為一個(gè)二極管,導(dǎo)通電壓為0.6~0.7V,并且需要從外部提供相應(yīng)的電壓VBIAS。
當(dāng)交流(信號(hào))電壓源變化時(shí),基極電阻RB上基極電流IB(A)發(fā)生變化,從而引起集電極電流IC(A)也發(fā)生變化。
IC=hFE*IB
這是電流“控制"的關(guān)系式。將基極電流IB放大hFE倍,其數(shù)值等于集電極電流IC。
集電極電流的變化通過(guò)電阻可以轉(zhuǎn)化為輸出電壓
集電極電流IC的變化會(huì)引起電阻RC(Ω)兩端電壓的變化。集電極電壓VC,正是基極的交流電壓經(jīng)過(guò)放大所得到的。
輸入信號(hào)VIN經(jīng)過(guò)晶體管放大電路,得到的放大的電壓信號(hào)為VC,VIN和VC的波形的極性是相反的。
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“共射放大電路"是經(jīng)常被使用的基本放大電路
“共射放大電路"是把發(fā)射極連接在0V的地電位上(稱為“接地")構(gòu)成的放大電路,也稱為“發(fā)射極接地"。輸出電壓VOUT(V)取自集電極電壓VC(V)。
在通過(guò)電流實(shí)現(xiàn)電壓放大的情況下,需要選擇合適的電阻
晶體管是實(shí)現(xiàn)電流放大的基本元件,但在電子電路中通常是需要進(jìn)行電壓信號(hào)放大的,因此,晶體管也被用作放大電壓的電子電路的基本元件。要想將晶體管用于電壓放大電路,在信號(hào)輸入端通過(guò)電阻將輸入電壓轉(zhuǎn)化為電流,并加載到基極,電路的輸出阻抗將晶體管的放大電流轉(zhuǎn)化為電路的放大電壓,然后在集電極輸出。
要放大信號(hào),就要選擇適當(dāng)大小的電阻,只有這樣,才能讓電子電路按照預(yù)想的計(jì)劃進(jìn)行放大。
利用等效電路分析放大電路的結(jié)構(gòu)
在基極,直流電壓VBIAS(V)與交流(信號(hào))電壓源VIN(V)相串聯(lián),基極電阻RB(Ω)連接在基極與交流(信號(hào))電壓源之間。
基極與發(fā)射極之間的電壓VBE,我們把它等效為一個(gè)二極管,導(dǎo)通電壓為0.6~0.7V,并且需要從外部提供相應(yīng)的電壓VBIAS。
當(dāng)交流(信號(hào))電壓源變化時(shí),基極電阻RB上基極電流IB(A)發(fā)生變化,從而引起集電極電流IC(A)也發(fā)生變化。
IC=hFE*IB
這是電流“控制"的關(guān)系式。將基極電流IB放大hFE倍,其數(shù)值等于集電極電流IC。
集電極電流的變化通過(guò)電阻可以轉(zhuǎn)化為輸出電壓
集電極電流IC的變化會(huì)引起電阻RC(Ω)兩端電壓的變化。集電極電壓VC,正是基極的交流電壓經(jīng)過(guò)放大所得到的。
輸入信號(hào)VIN經(jīng)過(guò)晶體管放大電路,得到的放大的電壓信號(hào)為VC,VIN和VC的波形的極性是相反的。
實(shí)際的電路上可使用偏置電路
不同的晶體管(即使是一樣的型號(hào))電流放大倍數(shù)也存在不同,同時(shí),電流放大倍數(shù)也根據(jù)周圍溫度的變化而變化,所以這樣的電路是不穩(wěn)定的。
所以,在實(shí)際的電路中,經(jīng)常采用“偏置電路",這樣的電路不受各種參數(shù)差異和溫度變化的影響。
練習(xí)題:通過(guò)本文所學(xué)的晶體管簡(jiǎn)化等效電路,試著分析共射放大電路的集電極輸出時(shí),電路的輸出阻抗ROUT的大小。
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