交流伺服电机的用途和改造重绕

modisc

交流伺服电机实际上基本上是3相无刷电机（内转子），kV合适的情况下，就能用航模电调驱动。
优点：
1，伺服电机做工通常非常好，精度高，动平衡好，应该要优于航模电机，其中洋垃圾比较多，不得不承认小日本的挺好，尤其推荐Tamagawa多摩川的一种伺服设计。
2，低速下效率很好：低速，是因为矽钢片通常比较厚，0.35的居多，转速高了铁损太明显；气隙非常小，100W或以下的，基本上可以做到0.2mm，这个比航模的小很多（航模内转子也基本上有0.3以上，0.4-0.5居多；外转子更别提，蝎子40XX的气隙是0.45mm)。
3，低齿槽扭矩设计，就是通过定子设计和N和P的组合，尽量降低电机的顿感。
4，某些伺服改起来还是非常方便的。伺服电机基本上分两大类吧，一种是灌封的，比如绝大多数安川的，那种搞不了。另一种是带铝外壳的，这种基本上都可以搞，有些可能要加热取出定子来绕，有些不用；其中tamagawa多摩川的一种设计我个人非常喜欢。
5，超大轴承、多旋翼承系统：许多伺服用的都是3旋翼承系统，非常稳定，无共振等产生的杂音。轴承通常都是超大尺寸（与航模电机相比），也就是说更适合比较低速的运行。

缺点：
1，定子/转子体积比偏大：就是与航模电机比较，伺服电机定子通常更厚重。这里要提出：100W及以下，定子体积/转子体积比例基本上和航模完全一致。超过100W，基本上都是定子过大。
2，整体设计相对更厚重，但对电机的保护更好。
3，密封。大多数伺服电机都有比较好的密封，虽然对散热不好，但也可以理解：0.2mm的气隙，近多了杂质灰尘可不行，不像0.5mm的气隙哦

选择伺服的精髓：
如何选择好的伺服电机，主要看电机转子如何。也就是磁力之类的。以下是一个比较方便使用的方法：
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电机转子体积与电机功率的关系：
转子/功率系数


转子整体体积越大，伺服电机的功率就越大。这一点是比较实用的。对于喜欢改造伺服电机的同学来说，比较有实用价值。比如可以作为判断转子磁力大小的一个参考。我举一个例子：
我拆过以下几个电机：
1，92年产的一个400W的松下：转子直径和长度是36mmX70mm。功率/转子系数为：400/(3.6X3.6X7.0）=4.41
2，92年的一个安川，450W，转子直径和长度是60mmX50mm。系数为：2.5
3，100W的三星，转子直径和长度是：19.5mmX36mm。系数为：7.3
4，200W的sanmei，转子直径和长度是：30mmX28mm。系数为：7.94
5，400W的三星，转子直径和长度是：30X56mm。系数为：7.94
6，准备购入的一个松下2500W的，转子直径和长度是：45mmX125mm。系数为：9.88
7，我朋友的一个新款松下750W，转子直径和长度是：39.5mmX45mm。系数为：10.68

其中2号电机，实际上是铁氧体磁铁，磁力弱爆了。1号电机是钕铁硼，但是磁力比较弱。3,4,5号电机的磁钢貌似是一样的。6号电机还未到手。7号电机不愧是新款，系数比较高。
从上面各个电机的系数看来，这个6号电机的磁钢还是不错的。而2号电机的系数就弱爆了。
伺服电机的用途：
1，可以改主轴电机，这个是没问题的，不过要比较强的额外散热。
2，其他动力。比如模型中的车模可能会比较适合。
3，其他。毕竟可以通过绕线来达到目标转速，和需要的电压。

下面是一些我改的实例和经验，希望对有共同爱好和需要的人有帮助 。

本帖最后由 modisc 于 2013-6-18 00:08 编辑 http://bbs.5imx.com/bbs/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=598691&pid=8387619 Panasonic AMKA400B 伺服电机重绕完毕： 初步数据： 9N6P 单根2.24mm线，14T，Y Kv：152rpm/v（用的是好赢80A电调测试） Io @ 23.05V: 2.35A 驱动一个豪克15X8的4叶桨，21V，电流6.8A（手头没合适的桨夹了，只有上8mm孔径的桨） 运转基本静音，空转无任何震动感。 6S满油门空转20分钟，外壳温度约45-50度，定子温度基本一致。 http://bbs.5imx.com/bbs/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=598691&pid=8712011 sanmei伺服电机 200W： 9N8P的电机。转子尺寸为（直径）30mm X （高度）28mm 重绕线使用2.24mm线，13T，Y。Kv估计在550左右（尚未测试） 电机气息0.3mm。 由于是9N8P，采用的是AaABbBCcC绕线，结合单齿槽单方向绕线技术，可在每个槽枝上绕6.5T，即定子的上面和下面分别有9个线头引出：上面的9个线头，3组两两相连，然后剩下三个线头连在一起（为Y接法）；下面的9个线头，也是两两相连，剩下三个线头引出接电调。这样是为了节省上下空间，也可多绕半圈。 http://bbs.5imx.com/bbs/forum.ph ... 691&pid=8854081 sanmei伺服电机 200W： 9N8P的电机。转子尺寸为（直径）30mm X （高度）28mm 重绕线使用1.4mm线，31T，Y。Kv估计在230左右（尚未测试） 电机气息0.3mm。

modisc

http://bbs.5imx.com/bbs/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=598691&pid=8863867


三星伺服电机 CSM-01BB1ANT3 100W：

9N8P的电机。转子尺寸为（直径）19.5mm X （高度）36mm。气隙0.5mm

利用凤凰1515电机的12N定子（矽钢片厚度0.2mm），刚好和该电机的定子尺寸一致。绕成12N8P的电机。
绕线使用1.4mm线，5T，Y。
电机气息0.3mm。电机采用三旋翼承系统：前轴承10*22*6，后双轴承6*17*6.
电机后轴为M5螺丝，可用M5螺母拧紧，将轴固定于后双轴承。
电机前轴长18mm，直径8mm。轴上有深槽，空转时若不用相应重物填补，电机头部将震动。

http://bbs.5imx.com/bbs/forum.ph ... 691&pid=8875942 三星伺服电机 CSM-04BB1ANT3 400W： 9N8P的电机。转子尺寸为（直径）30mm X （高度）56mm。气隙0.5mm 重绕用1.8mm，9.5T，Y接法。 本帖最后由 modisc 于 2013-6-18 00:38 编辑 http://bbs.5imx.com/bbs/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=598691&pid=8924556 velconic 伺服电机 100W： 9N8P的电机。转子尺寸为（直径）19.6mm X （高度）36mm。气隙0.2mm 利用凤凰1515电机的12N定子（矽钢片厚度0.2mm），刚好和该电机的定子尺寸一致。绕成12N8P的电机。 绕线使用1.2mm线，8T，Y。 该电机与三星100W那款其实是一个日本公司代工做的模子: samagawa，个人觉得这个设计非常给力，重 量很轻。 [size=0.83em]2012-11-21 18:07 上传 下载附件 [size=0.83em](54.76 KB) velconic 伺服电机 100W： 9N8P的电机。转子尺寸为（直径）19.6mm X （高度）36mm。气隙0.2mm 利用凤凰1515电机的12N定子（矽钢片厚度0.2mm），刚好和该电机的定子尺寸一致。绕成12N8P的电机。 绕线使用1.0mm线，13T，Y 。 目前利用sawagama公司代工的100W伺服电机（包括三星，Velconic等牌子）加凤凰1515定子（0.2mm矽钢片）配合制成的12N8P 内转子电机：气隙0.2mm。 前两个未除去绿色绝缘漆，直接绕制，最后一个去除了绝缘漆，用kapton绝缘膜绕制。 分别采用的绕线是： 1, 1.4mm, 2+3T, Y （Kv1100） 2, 1.2mm, 4+4T, Y （Kv680） 3, 1.0mm, 6+7T, Y （该槽满率最高，估计是因为原绿色绝缘漆过厚）（Kv420） 均采用的是12N8P ABCABCABCABC 单齿槽单方向绕线，Y接法，底部线头排列非常方便。经计算，电机最佳实际效率均在88-89%左右。 继续100W 伺服电机配1515定子 单层绕法，12N8P，】 A-B-C-A-B-C-，1.4mm，6T Y 继续100W 伺服电机原装9N定子 9N8P，17T Y

i雕铣机

很强大

free-fly-h3

不改绕，能直接驱动吗？或哪里有驱动的电调？

modisc

free-fly-h3 发表于 2013-6-21 00:39
不改绕，能直接驱动吗？或哪里有驱动的电调？

伺服电机一般100V-200V不等，额定转速3000rpm居多，因此kv多为15~30rpm/v。这个kv对航模电调来说太低，可能会无法启动电机。伺服电机不改绕线，可以使用三相无刷电机驱动模块驱动，作为动力是非常简单的（比如主轴），很多驱动器都带调速定速啥的。但是作为伺服用，就是要能精确走停在某个指定位置，那必须用和编码器配套的驱动器。

zihe98

modisc 发表于 2013-6-21 01:47
伺服电机一般100V-200V不等，额定转速3000rpm居多，因此kv多为15~30rpm/v。这个kv对航模电调来说太低，可 ...

嗯，很优秀的实干帖子，绕线是需要手指功夫的--线径粗，圈数少，抗感小，转速高。因为用于航模散热条件不错可以将原功率扩大3倍以上绕制。另外矽钢片的高频特性和导磁系数是引起发热的主要因数，，，，，
------谢谢楼主共享  学习学习在学习！

txy19800823

太牛了，顶一下

机械爱好

哥，那个21槽8次级现在知道咋绕了木有啊，

yhzzp

不错，顶一个！有技术含量。不过前提是要有大量的洋垃圾才能有操作条件。

waterren2002

学习的好帖，一下讲这么多，慢慢消化。

lizhijun

转子拿出来没短路环不怕失磁吗

触觉的爱

绕这个可是相当麻烦的，楼主真有耐心

tomxyj

好帖以前也看过你的帖但技术有限不是很会改想楼主帮忙，在此先谢过

隆威

确实牛 ，只是想知道楼主绕多少圈，多大线径是如何计算的，可有公式另提一个建议楼主可以以多股细线并绕方式绕制可提高绕制工艺和降低要求

ro0t

改了干啥用  造载人的飞机？？

szcjl

好手艺!有空帮我绕三只安川老伺服450W的 pm价格

zihe98

szcjl 发表于 2013-6-21 16:26
好手艺!有空帮我绕三只安川老伺服450W的 pm价格

嗯，估计你要做飞艇了好几个安川450瓦，，，，，

liuliu939

好贴

zoexh

看样子手艺不错，这么粗的线这么小的线槽很扣手吧，还是有好的工装，能亮一下吗？

fjs502

看了楼主帖子，长知识了