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工业机器人通常使用什么电机来进行驱动

2022-02-09 14:56:17     来源:捷众机器人/企鹅号        

【哔哥哔特导读】电机是能将电能转化为机械能的机电设备,换句话来说,就是能产生旋转力的装置,也被称为马达。电机的工作原理主要是依靠磁场和电场的相互作用。在工业机器人的工作过程中,通过对电机的驱动来实现自由运动。因此,对工业机器人动作速度和精度的要求实际上就是对电机的响应速度和控制精度的要求。

电机是能将电能转化为机械能的机电设备,换句话来说,就是能产生旋转力的装置,也被称为马达。电机的工作原理主要是依靠磁场和电场的相互作用。在工业机器人的工作过程中,通过对电机的驱动来实现自由运动。因此,对工业机器人动作速度和精度的要求实际上就是对电机的响应速度和控制精度的要求。

工业机器人每个关节处的电机都是用于驱动运动,为工业机器人的手臂提供了准确的角度。构建工业机器人的电机可以有很多不同类型,事实上,工业机器人中的电机选择是构建工业机器人的一个重要方面。工业机器人中常用的电机类型有伺服电机、直流电机、步进电机、交流电机等。下面将先来了解一下工业机器人对电机的使用要求,再来简单介绍一下工业机器人常用的电机类型。

工业机器人用什么电机

工业机器人对电机的使用要求

1、良好的响应性能:应该要缩短电机从接收指令信号到完成指令所需的工作时间。电机伺服系统对指令信号的响应时间越短,其灵敏度就越高,快速响应性能也就越好。通常会用电机的机电时间常数来表示电机的快速响应性能。

2、启动转矩惯量比大:启动转矩是在启动时产生的一个比额定转矩大1.7到2.2倍的转矩,可以解决转子的静摩擦力和电机驱动负载时所产生的阻力。而转动惯量指的是刚体围绕轴旋转时的惯性量,主要决定了电机的机械响应速度。在驱动负载的状态下,工业机器人的电机的启动转矩要大,而转动惯量要小。

3、能实现控制的连续性和直线性:由于控制信号的变化,电机的旋转速度可以连续性发生变化,有的时候还需要旋转速度与控制信号成正比或者类似于成正比。

4、速度范围广、经得起恶劣的运行条件:对于工业机器人来说,电机的速度范围要在1:1000到10000之间。要经得起恶劣的运行条件,可以进行比较频繁的正反转和加减速操作,并且可以在较短的时间内承受过载。

工业机器人常用的电机类型

1、伺服电机:伺服电机是在工业机器人中用来控制角度、线速度以及位置的另一个重要部件。微控制器发出的电信号决定了运动量,从而决定了伺服轴所需要的位置。伺服电机的位置通常由PWM信号来进行控制。伺服电机接收来自微控制器的PWM信号。伺服电机虽然是一种高速电机,但也会有一些缺点,那便是成本高且不能准确地进行控制旋转。

工业机器人用什么电机

2、直流电机:直流电机是依靠直流电力进行运行的电机。它的工作原理是将一个载流导体放置在磁场中,受到的力使其相对于初始位置进行旋转。实际上,直流电机是由提供磁通的励磁绕组和充当导体的电枢所组成,一般可分为有刷直流电机和无刷直流电机,有刷直流电机是当前比较常用的电机,因为它们易于小型化,并且提供了良好的旋转控制和高效率。另一方面,无刷直流电机具有维护方便、使用寿命长以及噪音低等优点,但它们要比有刷直流电机更加昂贵。

3、步进电机:步进电机是所有电机中较为复杂的一种电机。简而言之,电机是以度数为增量旋转,并且是由脉冲控制的,根据制造商或者型号的不同,每个步骤的确切转弯度数也会有所不同。步进电机主要有双极和单极这两种类型,双极型是有两个线圈的电机,而单极型是两个带有中心抽头线圈的电机。与直流电机不同,步进电机的转矩是随速度而降低的。

4、交流电机:交流电机是由交流电流驱动的,当线圈在磁铁两极之间旋转时,它会断开磁力线,产生交流电流,交流电流可以通过导线进行长时间的传输。交流电机又可分为异步和同步这两种类型,异步型基本上是由绕线定子和转子组成,电源连接到电线,电流在线圈中感应到电磁场,足够强的电磁场为转子运动提供了动力。同步型是一种与交流线路频率同步运行的恒速电机,通常被用于需要准确恒速的地方。

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