利澳娱乐利澳平台恒相知,通未来利澳注册登录直流伺服电动机1.1概述1.2直流伺服电动机的控制方式和运行特性1.3直流伺服电动机的动态特性1.4特种直流伺服电动机1.5直线直流电动机直流伺服电动机低惯量直流伺服电动机交流伺服电动机三相感应伺服电动机伺服电动机的概念伺服电动机又称为执行电动机执行电动机，其功能是把输入的电压信号变换压信号变换成转轴的角位移或角速度输出角位移或角速度输出。1.11.1宽广的调速范围机械特性和调节特性均为线性无“自转”现象快速响应。1.11.1一、直流伺服电动机的构成直流电机由定子、转子和机座等部分构成。机座磁极绕组转子励磁式直流电动机结1.2直流伺服电动机的控制方式和运行特性转子（又称电枢）由铁芯、绕组（线圈）、换向器组成。定子定子的分类：永磁式：由永久磁铁做成。励磁式：磁极上绕线圈，然后在线圈中通过直流电，形成电磁铁。励磁的定义：磁极上的线圈通以直流电产生磁通，称为励磁。旋转方向线圈中电流流动方向根据励磁线圈和转子绕组的联接关系，励磁式的直流电机又可细分为：他励电动机：励磁线圈与转子电枢的电源分开。并励电动机：励磁线圈与转子电枢并联到同一电源上。串励电动机：励磁线圈与转子电枢串联接到同一电源上。复励电动机：励磁线圈与转子电枢的联接有串有并，接在同一电源上。电刷换向片直流电电刷换向器线圈注意：换向片和电源固定联接，线圈无论怎样转动，总是上半边的电流向里，下半边的电流向外。电刷压在换向片上。由左手定则，通电线圈在磁场的作用下，使线圈逆时针旋转。电刷换向片换向器作用：将外部直流电转换成内部的交流电，以保持转矩方向不电刷换向片由右手定则，线圈在磁场中旋转，将在线圈中产生感应电动势，感应电动势的方向与电流的方向相反。直流发电机11用右手定则判感应电动势Ea的方向电枢绕组电阻Ra输出电压12电枢电动势及电压平衡关系电枢通入电流后，产生电磁转矩，使电机在磁场中转动起来。通电线圈在磁场中转动，又会在线圈中产生感应电动势（用E表示）。电刷换向片13根据右手定则知，E和原通入的电流方向相反，其大小为：电刷换向片电枢绕组中电压的平衡关系因为E与通入的电流方向相反，所以叫反电势。电枢反电动势的大小和磁通、转速成正比，若想改变可见，当外加电压一定时，电机转速和磁通成反比，通过改变可调速。：与线圈的结构有关的常数（与线圈大小，磁极的对数等有关）、电磁转矩单位：改变电机旋转的方向：改变电枢电流的方向或者改变磁通的方向。16、转矩平衡关系电磁转矩T为驱动转矩，在电机运行时，必须和外加负载和空载损耗的阻转矩相平衡，即：空载转矩转矩平衡过程：当负载转矩（）发生变化时，通过电机转速、电动势、电枢电流的变化，电磁转矩自动调整，以实现新的平衡。17突然增加，则调整过程为：与原平衡点相比，新的平衡点：由电机结构决定的电动势常数。1.2.1控制方式减弱磁通能够平滑调速，但调速范围不大，可在基速以上作小范围的弱磁升速。20直流伺服电动机的控制方式：电枢控制电枢控制。把控制信号加在励磁绕组上，通过控制磁通来控制电动机的转速，叫磁场控制磁场控制。21电枢控制励磁磁通保持不变，改变电枢绕组的控制电压。当电动机的负载转矩不变时，升高电枢电压，电机的转速就升高；反之转速就降低。电枢电压等于零时，电机不转。电枢电压改变极性时，电机反转。图1-1电枢控制原理图1.2.1控制方式电枢绕组电压保持不变，改变励磁回路的电压。若电动机的负载转矩不变，当升高励磁电压时，励磁电流增加，主磁通增加，电机转速就降低；反之，转速升高。改变励磁电压的极性，电机转向随之改变。尽管磁场控制也可达到控制转速大小和旋转方向的目的，但励磁电流和主磁通之间是非线性关系，且随着励磁电压的减小其机械特性变软，调节特性也是非线性的，故少用。伺服电动机的运行特性包括伺服电动机的运行特性包括机械特性机械特性和和调节特性调节特性。24机械特性是指电枢电压等于常数时，转速与电磁转矩之间的函数关系，即1.2.2运行特性机械特性25图1-2直流伺服电动机的机械特性机械特性为一直线的物理意义理想空载转速n时的转速，由于电机空载时T，电机的空载转速低于理想空载转速。261.2.2运行特性的物理意义27堵转转矩T是转速n=0时的电磁转矩。1.2.2运行特性28机械特性的斜率k：斜率k前面的负号表示直线是下倾的。斜率k的大小直接表示了电动机电磁转矩变化所引起的转速变化程度。斜率k大，转矩变化时转速变化大，机械特性软。反之，斜率k小，机械特性就硬。1.2.2运行特性29都与电枢电压成正比，而斜率k则与电枢电压无关。对应于不同的电枢电压可以得到一组相互平行的机械特性曲线不同控制电压时的机械特性直流伺服电动机由放大器供电时，放大器可以等效为一个电动势源与其内阻串联。内阻使直流伺服电动机的机械特性变软。调节特性是指负载转矩不变时，电机转速与电枢电压之间的函数关系，即为特性曲线的斜率；为由负载阻转矩决定的常数。调节特性31图1-4直流伺服电动机的调节特性调节特性为一上翘的直线是电动机处在待动而又未动临界状态时的控制电压。32时，便可求得由于，即负载转矩越大，始动电压越高。而且控制电压从0a0一段范围内，电机不转动，故把此区域称为电动机的死区。的物理意义33斜率k是由电机本身参数决定的常数，与负载无关。变化时，，斜率k因此对应于不同的总阻转矩，可以得到一组相互平行的调节特性。图1-51-5不同负载时的调节特性不同负载时的调节特性s3s2s1）总阻转矩对调节特性的影响35当电动机转速很低时，转速就不均匀，出现时快、时慢，甚至暂时停一下的现象，这种现象称为直流伺服电动机低速运转的不稳定性。）低速运转的不稳定的原因电枢齿槽的影响低速时，反电动势的平均值很小，因而电枢齿槽效应