自动立体仓储实验系统装卸单元结构+CAD图纸(5)
直流伺服电机一般带有电刷，电机转动时产生的火花影响了它的使用，电刷也限制了电机的转速，增加了日常文护工作，并影响寿命。70年代，随着矢量控制理论的发展和大规模集成电路制造技术的进步，使矢量变换控制走向实用，交流伺服电机逐渐得到广泛应用。它在控制精度、调速范围、力能指标等各项技术性能方面都不亚于直流伺服电机。交流伺服电机的定子常采用三相绕组，转子为永久磁铁。常用旋转变压器或脉冲编码器作为速度检测与位置检测元件，也可用测速发电机作为检测元件。交流伺服电机的调速比可达10000以上，在1r/min的低速下仍能平滑旋转。在相同的输出转矩下，其体积比直流伺服电机小，并且转矩的波动小。电机的噪声小，振动小。最主要的是它无需采用电刷，使它的运行速度比直流电机高，且寿命长、文护简单。随着功率电子器件与现代科技的发展，交流伺服电机正逐渐代替直流伺服电机，是比较理想的驱动元件。
3.2.2交流伺服电动机的工作原理
将励磁绕组接在交流电源 上，将控制绕组接于伺服放大器输出的控制电压 上
如图2.2所示。当控制电压 =0时，电机内只有交流励磁电压 加于励磁绕组上，气隙中形成脉振磁场，转子没有启动力矩不会转动。如果控制电压 ¹0，且使控制绕组内的电流超前或滞后于励磁电流，则在气隙中形成正向或反向旋转磁场，转子产生电磁转矩，使转子转动起来。因此，改变控制电压 的大小和相位，就可控制交流伺服电机转动的快慢和方向。这说明交流伺服电机可做到受控即动。
交流伺服电机同样可做到控制信号消失后即刻停止转动。要想使伺服电机停转，必须在控制信号消失后使正转时的合成转矩变负或使反转时的合成转矩变正。即使正转时的正向电磁转矩小于反向电磁转矩；反转时的正向电磁转矩大于反向电磁转矩。
3.2.3交流伺服电动机的控制方法
对于伺服电动机不仅有启动、停止的控制，还有转向和转速的控制。只要能改变控制电压和励磁电压的大小比例及相位，就能改变合成转矩的大小和方向，达到上述控制的目的。其基本控制方法有：
（1）幅值控制 保持控制电压 与励磁电压 之间的相位差始终为900，仅改变控制电压的幅值或将 反向，以控制伺服电机的转速与转向。
（2）相位控制 保证控制电压 的幅值不变，通过移相器改变其相位，实现对伺服电机的控制。
（3）幅-相控制 同时改变控制电压 的幅值与相位，对伺服电机进行控制。
在这三种控制方法中，相位控制需复杂的线路，电机发热也较厉害，故较少用。另外两种方法实现较简单，应用较广。
3.3Y轴与Z轴的结构设计
Y轴与Z轴是使手臂作上下伸缩运动的。两个坐标方向分别摆放一根丝杠轴，并配上联轴器、电机等。
3.3.1丝杠的选择
本设计采用滚珠丝杠副，滚珠丝杠副没有滑动丝杠粘滞摩擦，消除了在传动过程中可能出现的爬行现象，它是由丝杠、螺母、滚珠等零件组成的机械元件，其作用是将旋转运动转变为直线运动或将直线运动转变为旋转运动，它是传统滑动丝杠的进一步延伸发展。这一发展的深刻意义如同滚动轴承对滑动轴承所带来得改变一样。滚珠丝杠副因优良的摩擦特性使其广泛的运用于各种工业设备、精密仪器、精密数控机床。尤其是近年来，滚珠丝杠副作为数控机床直线驱动执行单元，在机床行业得到广泛运用，极大的推动了机床行业的数控化发展。
滚珠丝杠由螺杆、螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动，这是艾克姆螺杆的进一步延伸和发展，这项发展的重要意义就是将轴承从滚动动作变成滑动动作。由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。
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