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利澳娛樂利澳平臺恒相知,通未來利澳注冊登錄直流伺服電動機(jī)1.1概述1.2直流伺服電動機(jī)的控制方式和運(yùn)行特性1.3直流伺服電動機(jī)的動態(tài)特性1.4特種直流伺服電動機(jī)1.5直線直流電動機(jī)直流伺服電動機(jī)低慣量直流伺服電動機(jī)交流伺服電動機(jī)三相感應(yīng)伺服電動機(jī)伺服電動機(jī)的概念伺服電動機(jī)又稱為執(zhí)行電動機(jī)執(zhí)行電動機(jī)，其功能是把輸入的電壓信號變換壓信號變換成轉(zhuǎn)軸的角位移或角速度輸出角位移或角速度輸出。1.11.1寬廣的調(diào)速范圍機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性均為線性無“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象快速響應(yīng)。1.11.1一、直流伺服電動機(jī)的構(gòu)成直流電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子和機(jī)座等部分構(gòu)成。機(jī)座磁極繞組轉(zhuǎn)子勵磁式直流電動機(jī)結(jié)1.2直流伺服電動機(jī)的控制方式和運(yùn)行特性轉(zhuǎn)子（又稱電樞）由鐵芯、繞組（線圈）、換向器組成。定子定子的分類：永磁式：由永久磁鐵做成。勵磁式：磁極上繞線圈，然后在線圈中通過直流電，形成電磁鐵。勵磁的定義：磁極上的線圈通以直流電產(chǎn)生磁通，稱為勵磁。旋轉(zhuǎn)方向線圈中電流流動方向根據(jù)勵磁線圈和轉(zhuǎn)子繞組的聯(lián)接關(guān)系，勵磁式的直流電機(jī)又可細(xì)分為：他勵電動機(jī)：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的電源分開。并勵電動機(jī)：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞并聯(lián)到同一電源上。串勵電動機(jī)：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞串聯(lián)接到同一電源上。復(fù)勵電動機(jī)：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的聯(lián)接有串有并，接在同一電源上。電刷換向片直流電電刷換向器線圈注意：換向片和電源固定聯(lián)接，線圈無論怎樣轉(zhuǎn)動，總是上半邊的電流向里，下半邊的電流向外。電刷壓在換向片上。由左手定則，通電線圈在磁場的作用下，使線圈逆時針旋轉(zhuǎn)。電刷換向片換向器作用：將外部直流電轉(zhuǎn)換成內(nèi)部的交流電，以保持轉(zhuǎn)矩方向不電刷換向片由右手定則，線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢的方向與電流的方向相反。直流發(fā)電機(jī)11用右手定則判感應(yīng)電動勢Ea的方向電樞繞組電阻Ra輸出電壓12電樞電動勢及電壓平衡關(guān)系電樞通入電流后，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)在磁場中轉(zhuǎn)動起來。通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，又會在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢（用E表示）。電刷換向片13根據(jù)右手定則知，E和原通入的電流方向相反，其大小為：電刷換向片電樞繞組中電壓的平衡關(guān)系因?yàn)镋與通入的電流方向相反，所以叫反電勢。電樞反電動勢的大小和磁通、轉(zhuǎn)速成正比，若想改變可見，當(dāng)外加電壓一定時，電機(jī)轉(zhuǎn)速和磁通成反比，通過改變可調(diào)速。：與線圈的結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)（與線圈大小，磁極的對數(shù)等有關(guān)）、電磁轉(zhuǎn)矩單位：改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)的方向：改變電樞電流的方向或者改變磁通的方向。16、轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系電磁轉(zhuǎn)矩T為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，在電機(jī)運(yùn)行時，必須和外加負(fù)載和空載損耗的阻轉(zhuǎn)矩相平衡，即：空載轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩平衡過程：當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩（）發(fā)生變化時，通過電機(jī)轉(zhuǎn)速、電動勢、電樞電流的變化，電磁轉(zhuǎn)矩自動調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)新的平衡。17突然增加，則調(diào)整過程為：與原平衡點(diǎn)相比，新的平衡點(diǎn)：由電機(jī)結(jié)構(gòu)決定的電動勢常數(shù)。1.2.1控制方式減弱磁通能夠平滑調(diào)速，但調(diào)速范圍不大，可在基速以上作小范圍的弱磁升速。20直流伺服電動機(jī)的控制方式：電樞控制電樞控制。把控制信號加在勵磁繞組上，通過控制磁通來控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，叫磁場控制磁場控制。21電樞控制勵磁磁通保持不變，改變電樞繞組的控制電壓。當(dāng)電動機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變時，升高電樞電壓，電機(jī)的轉(zhuǎn)速就升高；反之轉(zhuǎn)速就降低。電樞電壓等于零時，電機(jī)不轉(zhuǎn)。電樞電壓改變極性時，電機(jī)反轉(zhuǎn)。圖1-1電樞控制原理圖1.2.1控制方式電樞繞組電壓保持不變，改變勵磁回路的電壓。若電動機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，當(dāng)升高勵磁電壓時，勵磁電流增加，主磁通增加，電機(jī)轉(zhuǎn)速就降低；反之，轉(zhuǎn)速升高。改變勵磁電壓的極性，電機(jī)轉(zhuǎn)向隨之改變。盡管磁場控制也可達(dá)到控制轉(zhuǎn)速大小和旋轉(zhuǎn)方向的目的，但勵磁電流和主磁通之間是非線性關(guān)系，且隨著勵磁電壓的減小其機(jī)械特性變軟，調(diào)節(jié)特性也是非線性的，故少用。伺服電動機(jī)的運(yùn)行特性包括伺服電動機(jī)的運(yùn)行特性包括機(jī)械特性機(jī)械特性和和調(diào)節(jié)特性調(diào)節(jié)特性。24機(jī)械特性是指電樞電壓等于常數(shù)時，轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的函數(shù)關(guān)系，即1.2.2運(yùn)行特性機(jī)械特性25圖1-2直流伺服電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性為一直線的物理意義理想空載轉(zhuǎn)速n時的轉(zhuǎn)速，由于電機(jī)空載時T，電機(jī)的空載轉(zhuǎn)速低于理想空載轉(zhuǎn)速。261.2.2運(yùn)行特性的物理意義27堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩T是轉(zhuǎn)速n=0時的電磁轉(zhuǎn)矩。1.2.2運(yùn)行特性28機(jī)械特性的斜率k：斜率k前面的負(fù)號表示直線是下傾的。斜率k的大小直接表示了電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩變化所引起的轉(zhuǎn)速變化程度。斜率k大，轉(zhuǎn)矩變化時轉(zhuǎn)速變化大，機(jī)械特性軟。反之，斜率k小，機(jī)械特性就硬。1.2.2運(yùn)行特性29都與電樞電壓成正比，而斜率k則與電樞電壓無關(guān)。對應(yīng)于不同的電樞電壓可以得到一組相互平行的機(jī)械特性曲線不同控制電壓時的機(jī)械特性直流伺服電動機(jī)由放大器供電時，放大器可以等效為一個電動勢源與其內(nèi)阻串聯(lián)。內(nèi)阻使直流伺服電動機(jī)的機(jī)械特性變軟。調(diào)節(jié)特性是指負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變時，電機(jī)轉(zhuǎn)速與電樞電壓之間的函數(shù)關(guān)系，即為特性曲線的斜率；為由負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩決定的常數(shù)。調(diào)節(jié)特性31圖1-4直流伺服電動機(jī)的調(diào)節(jié)特性調(diào)節(jié)特性為一上翹的直線是電動機(jī)處在待動而又未動臨界狀態(tài)時的控制電壓。32時，便可求得由于，即負(fù)載轉(zhuǎn)矩越大，始動電壓越高。而且控制電壓從0a0一段范圍內(nèi)，電機(jī)不轉(zhuǎn)動，故把此區(qū)域稱為電動機(jī)的死區(qū)。的物理意義33斜率k是由電機(jī)本身參數(shù)決定的常數(shù)，與負(fù)載無關(guān)。變化時，，斜率k因此對應(yīng)于不同的總阻轉(zhuǎn)矩，可以得到一組相互平行的調(diào)節(jié)特性。圖1-51-5不同負(fù)載時的調(diào)節(jié)特性不同負(fù)載時的調(diào)節(jié)特性s3s2s1）總阻轉(zhuǎn)矩對調(diào)節(jié)特性的影響35當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速很低時，轉(zhuǎn)速就不均勻，出現(xiàn)時快、時慢，甚至?xí)簳r停一下的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為直流伺服電動機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定性。）低速運(yùn)轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定的原因電樞齒槽的影響低速時，反電動勢的平均值很小，因而電樞齒槽效應(yīng)
