伺服電機(jī)調(diào)試三大問(wèn)題伺服電機(jī)(servo motor )是指在伺服系統(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。一、伺服電機(jī)問(wèn)題 1)電動(dòng)機(jī)竄動(dòng):在進(jìn)給時(shí)出現(xiàn)竄動(dòng)現(xiàn)象,測(cè)速信號(hào)不穩(wěn)定,如編碼器有裂紋;接線(xiàn)端子接觸不良,如螺釘松動(dòng)等;當(dāng)竄動(dòng)發(fā)生在由正方向運(yùn)動(dòng)與反方向運(yùn)動(dòng)的換向瞬間時(shí),一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向問(wèn)隙或伺服驅(qū)動(dòng)增益過(guò)大所致;2) 電動(dòng)機(jī)爬行:大多發(fā)生在起動(dòng)加速段或低速進(jìn)給時(shí),一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的潤(rùn)滑狀態(tài)不良,伺服系統(tǒng)增益低及外加負(fù)載過(guò)大等因素所致。尤其要注意的是,伺服電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠聯(lián)接用的聯(lián)軸器,由于連接松動(dòng)或聯(lián)軸器本身的缺陷,如裂紋等,造成滾珠絲杠與伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)不同步,從而使進(jìn)給運(yùn)動(dòng)忽快忽慢;3)電動(dòng)機(jī)振動(dòng):機(jī)床高速運(yùn)行時(shí),可能產(chǎn)生振動(dòng),這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生過(guò)流報(bào)警。機(jī)床振動(dòng)問(wèn)題一般屬于速度問(wèn)題,所以應(yīng)尋找速度環(huán)問(wèn)題;4)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩降低:伺服電動(dòng)機(jī)從額定堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩到高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩會(huì)突然降低,這時(shí)因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)繞組的散熱損壞和機(jī)械部分發(fā)熱引起的。高速時(shí),電動(dòng)機(jī)溫升變大,因此,正確使用伺服電動(dòng)機(jī)前一定要對(duì)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載進(jìn)行驗(yàn)算;5) 電動(dòng)機(jī)位置誤差:當(dāng)伺服軸運(yùn)動(dòng)超過(guò)位置允差范圍時(shí)(KNDSD100出廠(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置PA17:400,位置超差檢測(cè)范圍),伺服驅(qū)動(dòng)器就會(huì)出現(xiàn)“4”號(hào)位置超差報(bào)警。主要原因有:系統(tǒng)設(shè)定的允差范圍小;伺服系統(tǒng)增益設(shè)置不當(dāng);位置檢測(cè)裝...
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富士伺服電機(jī)|到底什么是慣量匹配呢? 富士伺服電機(jī)的特點(diǎn);穩(wěn)定是指系統(tǒng)在給定輸入或外界干擾作用下,能在短暫的調(diào)節(jié)過(guò)程后到達(dá)新的或者回復(fù)到原有平衡狀態(tài);伺服系統(tǒng)的精度是指輸出量能跟隨輸入量的精確程度。作為精密加工的數(shù)控機(jī)床,要求的定位精度或輪廓加工精度通常都比較高,允許的偏差一般都在0.01~0.00lmm之間;快速響應(yīng)性是伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)品質(zhì)的標(biāo)志之一,即要求跟蹤指令信號(hào)的響應(yīng)要快,一方面要求過(guò)渡過(guò)程時(shí)間短,一般在200ms以?xún)?nèi),甚至小于幾十毫秒;另一方面,為滿(mǎn)足超調(diào)要求,要求過(guò)渡過(guò)程的前沿陡,即上升率要大。富士伺服電機(jī)|到底什么是慣量匹配呢? 1、根據(jù)牛頓第二定律:“進(jìn)給系統(tǒng)所需力矩T=系統(tǒng)傳動(dòng)慣量J×角加速度θ角加速度θ影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性,θ越小,則由控制器發(fā)出指令到系統(tǒng)執(zhí)行完畢的時(shí)間越長(zhǎng),系統(tǒng)反應(yīng)越慢。如果θ變化,則系統(tǒng)反應(yīng)將忽快忽慢,影響加工精度。由于馬達(dá)選定后最大輸出T值不變,如果希望θ的變化小,則J應(yīng)該盡量小。2、進(jìn)給軸的總慣量“J=伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)慣性動(dòng)量JM+電機(jī)軸換算的負(fù)載慣性動(dòng)量JL負(fù)載慣量JL由(以工具機(jī)為例)工作臺(tái)及上面裝的夾具和工件、螺桿、聯(lián)軸器等直線(xiàn)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)件的慣量折合到馬達(dá)軸上的慣量組成。JM為伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量,伺服電機(jī)選定后,此值就為定值,而JL則隨工件等負(fù)載改變而變化。如果希望J變化率小些,則最好使JL所占比例小些。...
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日本富士伺服電機(jī)選型增益設(shè)定的基準(zhǔn)富士電機(jī)自創(chuàng)業(yè)以來(lái)已有90余年,在這悠久的歷史中,富士伺服電機(jī)不斷革新能源技術(shù),在產(chǎn)業(yè)和社會(huì)領(lǐng)域中為世界作出巨大貢獻(xiàn)。中國(guó)與富士伺服電機(jī)的淵源由來(lái)已久,如今,地球正因人口激增和工業(yè)化的急速發(fā)展,面臨著各種各樣的能源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題。即便是已經(jīng)擁有全球性經(jīng)濟(jì)規(guī)模,每年保持快速增長(zhǎng)的中國(guó),也日益重視如何構(gòu)筑一個(gè)環(huán)保和節(jié)能雙贏(yíng)的和諧社會(huì)。下面華科星電氣小編給大家分析下日本富士伺服電機(jī)選型增益設(shè)定的基準(zhǔn):電流調(diào)節(jié)器(固定:4000Hz)→調(diào)整電流使轉(zhuǎn)矩指令與輸出轉(zhuǎn)矩達(dá)到一致?!鸀樗欧姍C(jī)時(shí),輸出轉(zhuǎn)矩∝電流。通過(guò)控制電流使控制轉(zhuǎn)矩成為可能。?速度調(diào)節(jié)器(PA1_56:速度環(huán)增益1)→調(diào)整速度使指令速度與反饋速度達(dá)到一致。利用“速度環(huán)增益1”設(shè)定其周期。?位置調(diào)節(jié)器(PA1_55:位置環(huán)增益)→調(diào)節(jié)位置使指令位置與反饋位置達(dá)到一致。利用“位置環(huán)增益1”設(shè)定其周期。)日本富士伺服電機(jī)選型增益設(shè)定的基準(zhǔn)增益值的平衡設(shè)定低于外側(cè)位置環(huán)增益 < 速度環(huán)增益 < 電流環(huán)增益?注意設(shè)定單位!?位置環(huán)增益(PA1_55) : ○[rad/s]= ○ ×(1/2π)[Hz]?速度環(huán)增益(PA1_56) : △[Hz]?電流環(huán)增益 : 4000[Hz](固定)日本富士伺服電機(jī)選型增益設(shè)定的基準(zhǔn)-位置環(huán)增益 < 速度環(huán)增益 < 電流環(huán)增益?位置環(huán)增益(PA1_55) [r...
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日本富士伺服|交流伺服電機(jī)結(jié)構(gòu)原理介紹伺服電動(dòng)機(jī)(或稱(chēng)執(zhí)行電動(dòng)機(jī))是自動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)算裝置中廣泛應(yīng)用的一種執(zhí)行元件。其作用為把接受的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的角位移或角速度。按電流種類(lèi)的不同,伺服電動(dòng)機(jī)可分為直流和交流兩大類(lèi)。1.交流伺服電機(jī)結(jié)構(gòu)和原理交流伺服電動(dòng)機(jī)的定子繞組和單相異步電動(dòng)機(jī)相似,它的定子上裝有兩個(gè)在空間相差90°電角度的繞組,即勵(lì)磁繞組和控制繞組。運(yùn)行時(shí)勵(lì)磁繞組始終加上一定的交流勵(lì)磁電壓,控制繞組上則加大小或相位隨信號(hào)變化的控制電壓。轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)形式籠型轉(zhuǎn)子和空心杯型轉(zhuǎn)子兩種?;\型轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)與一般籠型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子相同,但轉(zhuǎn)子做的細(xì)長(zhǎng),轉(zhuǎn)子導(dǎo)體用高電阻率的材料作成。其目的是為了減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,增加啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩對(duì)輸入信號(hào)的快速反應(yīng)和克服自轉(zhuǎn)現(xiàn)象??招谋无D(zhuǎn)子交流伺服電動(dòng)機(jī)的定子分為外定子和內(nèi)定子兩部分。外定子的結(jié)構(gòu)與籠型交流伺服電動(dòng)機(jī)的定子相同,鐵心槽內(nèi)放有兩相繞組。空心杯形轉(zhuǎn)子由導(dǎo)電的非磁性材料(如鋁)做成薄壁筒形,放在內(nèi)、外定子之間。杯子底部固定于轉(zhuǎn)軸上,杯臂薄而輕,厚度一般在0.2—0.8mm,因而轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小,動(dòng)作快且靈敏。交流伺服電動(dòng)機(jī)的工作原理和單相異步電動(dòng)機(jī)相似,LL 是有固定電壓勵(lì)磁的勵(lì)磁繞組,LK是有伺服放大器供電的控制繞組,兩相繞組在空間相差90°電角度。如果IL 與Ik 的相位差為90°,而兩相繞組的磁動(dòng)勢(shì)幅值又相等,...
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伺服控制系統(tǒng)的電機(jī)控制和運(yùn)動(dòng)控制工業(yè)伺服控制主要分兩個(gè)方向,一個(gè)是運(yùn)動(dòng)控制,通常用于機(jī)械領(lǐng)域;另一個(gè)就是電機(jī)過(guò)程控制,通常使用于化工領(lǐng)域。而運(yùn)動(dòng)控制指的是一種起源于早期的伺服系統(tǒng),基于電動(dòng)機(jī)的控制,以實(shí)現(xiàn)物體對(duì)角位移、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等等物理量改變的控制。一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的基本架構(gòu)組成包括:運(yùn)動(dòng)控制器:用以生成軌跡點(diǎn)(期望輸出)和閉合位置反饋環(huán)。許多控制器也可以在內(nèi)部閉合一個(gè)速度環(huán)。運(yùn)動(dòng)控制器主要分為三類(lèi),分別是PC-Based、專(zhuān)用控制器、PLC。其中PC-Based運(yùn)動(dòng)控制器在電子、EMS等行業(yè)被廣泛應(yīng)用;專(zhuān)用控制器的代表行業(yè)是風(fēng)電、光伏、機(jī)器人、成型機(jī)械等等;PLC則在橡膠、汽車(chē)、冶金等行業(yè)備受青睞。驅(qū)動(dòng)或放大器:用以將來(lái)自運(yùn)動(dòng)控制器的控制信號(hào)(通常是速度或扭矩信號(hào))轉(zhuǎn)換為更高功率的電流或電壓信號(hào)。更為先進(jìn)的智能化驅(qū)動(dòng)可以自身閉合位置環(huán)和速度環(huán),以獲得更精確的控制。執(zhí)行器:如液壓泵、氣缸、線(xiàn)性執(zhí)行機(jī)或電機(jī),用以輸出運(yùn)動(dòng)。反饋傳感器:如光電編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器或霍爾效應(yīng)設(shè)備等,用以反饋執(zhí)行器的位置到位置控制器,以實(shí)現(xiàn)和位置控制環(huán)的閉合。眾多機(jī)械部件用以將執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)換為期望的運(yùn)動(dòng)形式,它包括齒輪箱、軸、滾珠絲杠、齒形帶、聯(lián)軸器以及線(xiàn)性和旋轉(zhuǎn)軸承。在上面的定義中,有提到電機(jī)控制,但電機(jī)控制和運(yùn)動(dòng)控制是不同的。從關(guān)注點(diǎn)來(lái)說(shuō),電機(jī)控制(這里指伺服電機(jī))主要關(guān)注的是控制單個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)距、速...
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伺服電機(jī)與變頻器的區(qū)別伺服電機(jī)與變頻電機(jī)最主要的區(qū)別是伺服電機(jī)自身帶有編碼器,然后將其傳輸?shù)剿欧?qū)動(dòng)器里面,再利用控制理論,比如增益,調(diào)節(jié)時(shí)間,簡(jiǎn)單的說(shuō)伺服電機(jī)所構(gòu)成的是一閉環(huán)控制系統(tǒng),還有啟動(dòng)快,停止快,帶負(fù)載能力也較變頻電機(jī)好,有了這些特性,也就造就了速度,轉(zhuǎn)矩,位置三中控制方式,對(duì)于要求較高的場(chǎng)合,應(yīng)用較多。伺服電機(jī)與變頻器的主要區(qū)別:1、伺服電機(jī)和變頻器加普通交流電機(jī)的工作原理基本相同,都是屬于交直交電壓型電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,只是技術(shù)指標(biāo)要求差別大,所以在電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)方面有很大的差別。2、伺服系統(tǒng)主要用于需要快速跟蹤、超寬的調(diào)速范圍、精確定位、超低速大力矩等應(yīng)用場(chǎng)合,比如精密數(shù)控機(jī)床、高速包裝機(jī)、高端紡織、包裝印刷機(jī)械等機(jī)械制造和配套行業(yè)。其主要技術(shù)指標(biāo)是:瞬態(tài)力矩要達(dá)到2.5-3倍額定力矩,調(diào)速范圍要超過(guò)1:2000-10000,必須采用編碼器作為速度和位置反饋,為了保證停車(chē)定位,電機(jī)有的自帶抱閘。伺服電機(jī)有直流電機(jī)和交流電機(jī)兩種,直流伺服其實(shí)是特殊的直流電機(jī),但目前交流永磁同步電機(jī)應(yīng)用已占主導(dǎo)。主要以中小功率為主(幾百瓦-幾十個(gè)KW),性能優(yōu)異也帶來(lái)了價(jià)格高這個(gè)缺點(diǎn)。所以其應(yīng)用面受到影響。但隨著伺服系統(tǒng)的價(jià)格逐步下滑及設(shè)備的升級(jí),越來(lái)越多的伺服會(huì)應(yīng)用到各行各業(yè)來(lái)。從功能看,伺服電機(jī)的功能主要是:1、速度控制 2、轉(zhuǎn)矩控制 3、位置控制(含定位和跟蹤)深圳華科星電氣專(zhuān)注伺服電...
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伺服電機(jī)的12個(gè)問(wèn)題及解決方案問(wèn):如何正確選擇伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)?答:主要視具體應(yīng)用情況而定,簡(jiǎn)單地說(shuō)要確定:負(fù)載的性質(zhì)(如水平還是垂直負(fù)載等),轉(zhuǎn)矩、慣量、轉(zhuǎn)速、精度、加減速等要求,上位控制要求(如對(duì)端口界面和通訊方面的要求),主要控制方式是位置、轉(zhuǎn)矩還是速度方式。供電電源是直流還是交流電源,或電池供電,電壓范圍。據(jù)此以確定電機(jī)和配用驅(qū)動(dòng)器或控制器的型號(hào)。問(wèn):通過(guò)通訊方式直接控制伺服電機(jī),可以嗎?答:可以,也比較方便,只是速度問(wèn)題,用于對(duì)響應(yīng)速度要求不太高的應(yīng)用。如果要求快速的響應(yīng)控制參數(shù),最好用伺服運(yùn)動(dòng)控制卡,一般它上面有DSP和高速度的邏輯處理電路,以實(shí)現(xiàn)高速高精度的運(yùn)動(dòng)控制。如S加速、多軸插補(bǔ)等。問(wèn):用開(kāi)關(guān)電源給步進(jìn)和直流電機(jī)系統(tǒng)供電好不好?答:一般最好不要,特別是大力矩電機(jī),除非選用比需要的功率大一倍以上的開(kāi)關(guān)電源。因?yàn)椋姍C(jī)工作時(shí)是大電感型負(fù)載,會(huì)對(duì)電源端形成瞬間的高壓。而開(kāi)關(guān)電源的過(guò)載性能不好,會(huì)保護(hù)關(guān)斷,且其精密的穩(wěn)壓性能又不需要,有時(shí)可能造成開(kāi)關(guān)電源和驅(qū)動(dòng)器的損壞??梢杂贸R?guī)的環(huán)形或R 型變壓器變壓的直流電源。問(wèn):有一個(gè)的伺服電機(jī)帶編碼器反饋,可否用只帶測(cè)速機(jī)口的伺服驅(qū)動(dòng)器控制?答:可以,需要配一個(gè)編碼器轉(zhuǎn)測(cè)速機(jī)信號(hào)模塊。問(wèn):伺服電機(jī)的碼盤(pán)部分可以拆開(kāi)嗎?答:禁止拆開(kāi),因?yàn)榇a盤(pán)內(nèi)的石英片很容易破裂,且進(jìn)入灰塵后,壽命和精度都將無(wú)法保證,需要專(zhuān)業(yè)人員檢修。問(wèn):步進(jìn)和...
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伺服系統(tǒng)控制中的帶傳動(dòng)知識(shí)帶傳動(dòng)是利用張緊在帶輪上的柔性帶進(jìn)行運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力傳遞的一種機(jī)械傳動(dòng)。根據(jù)傳動(dòng)原理的不同,有靠帶與帶輪間的摩擦力傳動(dòng)的摩擦型帶傳動(dòng),也有靠帶與帶輪上的齒相互嚙合傳動(dòng)的同步帶傳動(dòng)。1、帶傳動(dòng)種類(lèi)分類(lèi):根據(jù)用途不同,有一般工業(yè)用傳動(dòng)帶、汽車(chē)用傳動(dòng)帶、農(nóng)業(yè)機(jī)械用傳動(dòng)帶和家用電器用傳動(dòng)帶。摩擦型傳動(dòng)帶根據(jù)其截面形狀的不同又分平帶、V帶和特殊帶(多楔帶、圓帶)等。平型帶傳動(dòng)有開(kāi)口傳動(dòng)、交叉?zhèn)鲃?dòng)和半交叉?zhèn)鲃?dòng)等,分別適應(yīng)主動(dòng)軸與從動(dòng)軸不同相對(duì)位置和不同旋轉(zhuǎn)方向的需要。平型帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但容易打滑,通常用于傳動(dòng)比為3左右的傳動(dòng)。三角帶傳動(dòng)三角帶傳動(dòng)工作時(shí),帶放在帶輪上相應(yīng)的型槽內(nèi),靠帶與型槽兩壁面的摩擦實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。三角帶通常是數(shù)根并用,帶輪上有相應(yīng)數(shù)目的型槽。用三角帶傳動(dòng)時(shí),帶與輪接觸良好,打滑小,傳動(dòng)比相對(duì)穩(wěn)定,運(yùn)行平穩(wěn)。三角帶傳動(dòng)適用于中心距較短和較大傳動(dòng)比(7左右)的場(chǎng)合,在垂直和傾斜的傳動(dòng)中也能較好工作。此外,因三角帶數(shù)根并用,其中一根破壞也不致發(fā)生事故。多楔帶傳動(dòng)柔性很好,皮帶背面也可用來(lái)傳遞功率。如果圍繞每個(gè)被驅(qū)動(dòng)皮帶輪的包容角足夠大,就能夠用一條這樣的皮帶同時(shí)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的幾個(gè)附件(交流發(fā)電機(jī)、風(fēng)扇、水泵、空調(diào)壓縮機(jī)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵等)。它有PH、PJ、PK、PL和PM型等5種斷面供選用,其中PK型斷面近年來(lái)已廣泛用于汽車(chē)上。這種皮帶允許使用比窄型三角帶更窄的皮帶輪(直...
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日本富士電機(jī)伺服系統(tǒng)的基本要求和特點(diǎn)富士伺服電機(jī)在追求高性能、多功能的同時(shí),通過(guò)復(fù)用簡(jiǎn)易調(diào)試功能來(lái)實(shí)現(xiàn)使用方便性,制造出符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保型產(chǎn)品,3種不同的額定轉(zhuǎn)速的伺服電機(jī),使應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。1.日本富士伺服系統(tǒng)的基本要求1)穩(wěn)定性好:穩(wěn)定是指系統(tǒng)在給定輸入或外界干擾作用下,能在短暫的調(diào)節(jié)過(guò)程后到達(dá)新的或者回復(fù)到原有平衡狀態(tài)。2)精度高:伺服系統(tǒng)的精度是指輸出量能跟隨輸入量的精確程度。作為精密加工的數(shù)控機(jī)床,要求的定位精度或輪廓加工精度通常都比較高,允許的偏差一般都在0.01~0.00lmm之間。3)快速響應(yīng)性好:快速響應(yīng)性是伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)品質(zhì)的標(biāo)志之一,即要求跟蹤指令信號(hào)的響應(yīng)要快,一方面要求過(guò)渡過(guò)程時(shí)間短,一般在200ms以?xún)?nèi),甚至小于幾十毫秒;另一方面,為滿(mǎn)足超調(diào)要求,要求過(guò)渡過(guò)程的前沿陡,即上升率要大。2.日本富士伺服系統(tǒng)的主要特點(diǎn)1)精確的檢測(cè)裝置:以組成速度和位置閉環(huán)控制。2)有多種反饋比較原理與方法:根據(jù)檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)信息反饋的原理不同,伺服系統(tǒng)反饋比較的方法也不相同。目前常用的有脈沖比較、相位比較和幅值比較3種。3)高性能的伺服電動(dòng)機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)伺服電機(jī)):用于高效和復(fù)雜型面加工的數(shù)控機(jī)床,伺服系統(tǒng)將經(jīng)常處于頻繁的啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程中。要求電機(jī)的輸出力矩與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的比值大,以產(chǎn)生足夠大的加速或制動(dòng)力矩。要求伺服電機(jī)在低速時(shí)有足夠大的輸出力矩且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),以便在與機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分...
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2019
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