直流伺服电动机精品课件

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1、www.plcworld.cn直流伺服电动机直流伺服电动机电气工程及其自动化0701鹿鸣明www.plcworld.cnwww.plcworld.cnwww.plcworld.cnwww.plcworld.cn1.1.工作原理工作原理www.plcworld.cnwww.plcworld.cn1.1.工作原理工作原理••直流伺服电机的调速由直流电机的基本原理分析得到：n=(u－IR)/Cφaae式中：n──电枢的转速，r/min；u──电枢电压；I──电枢电流；aR──电枢电阻；a由此可知，调节电机的转速有三种方法

2、：•(1)改变电枢电压u。调速范围较大，直流伺服电机常用此方法调速；•(2)变磁通量φ。改变激磁回路的电阻R以改变激磁电流I，可以达到改变ff磁通量的目的；调磁调速因其调速范围较小常常作为调速的辅助方法，而主要的调速方法是调压调速。若采用调压与调磁两种方法互相配合，可以获得很宽的调速范围，又可充分利用电机的容量。•(3)在电枢回路中串联调节电阻R(图中无表示)，此时有n=[u－I(R+R)]/Cφtaate此法转速只能调低，而且电阻上的铜耗较大，办法并不经济，很少使用。www.plcworld.cnwww.plcw

3、orld.cn2.2.直流伺服电机的结构直流伺服电机的结构•直流伺服电动机在原理上与普通的直流电动机并无区别，但是由于伺服电机工作特点的要求，在具体实现上结构有些区别。2.1普通的电磁式直流伺服电动机有磁极，结构较复杂但控制方便，灵活，既可电枢控制，也可采用磁场控制。www.plcworld.cnwww.plcworld.cn2.2.直流伺服电机的结构直流伺服电机的结构2.2永磁式直流伺服电动机只能进行电枢控制，但是结构较简单，体积小、出力大、效率高。www.plcworld.cnwww.plcworld.cn2.

4、2.直流伺服电机的结构直流伺服电机的结构2.3线绕盘式直流伺服电动机电枢无铁心，没有磁饱和效应和齿槽效应，换向性能好，时间常数小，快速响应性能好。www.plcworld.cnwww.plcworld.cn2.2.直流伺服电机的结构直流伺服电机的结构2.4印制绕组直流伺服电动机电枢无铁心，没有磁饱和效应和齿槽效应，换向性能好，时间常数小，快速响应性能好www.plcworld.cnwww.plcworld.cn2.2.直流伺服电机的结构直流伺服电机的结构2.5杯型电枢直流伺服电动机转动惯量非常小，具有较高的加速能力

5、，时间常数可小于1ms。www.plcworld.cnwww.plcworld.cn2.2.直流伺服电机的结构直流伺服电机的结构2.6宽调速直流伺服电动机•具有调速范围宽，在闭环控制中调速比可做到1：2000以上；过载能力强，最大转矩可为额定转矩的5到10倍；低速转矩大，可以与负载同轴连接，声调减速齿轮，提高传动效率等特点。这类电机目前已广泛使用在数控机床的进给伺服驱动、雷达天线驱动及其它私服跟踪驱动系统中。www.plcworld.cnwww.plcworld.cn3.3.直流伺服电动机的工作特性直流伺服电动机的

6、工作特性改变电枢电压进行控制时，对应于3.1机械特性不同的电枢电压可以得到一组相互平行的机械特性曲线。而斜率k与URnaT电枢电压无关，和电枢电阻Ra成正CCC2em比。较小的Ra有较硬的机械特性。eeTRannT02emCCeTUn0Cewww.plcworld.cnwww.plcworld.cn3.3.直流伺服电动机的工作特性直流伺服电动机的工作特性3.2调节特性直流伺服电动机调节特性表示在一定的励磁条件下，输出转矩恒定时Tl=常值，稳态转速n与电枢控制电压Ua之间的关系n=f（Ua）。U0、

7、U1、U2、U3分别对应电机不同负载转矩为TL0、TL1、TL2、TL3时的始动电压，负载转矩越大，电动机制动和始动电压越大。www.plcworld.cnwww.plcworld.cn3.3.直流伺服电动机的工作特性直流伺服电动机的工作特性3.2调节特性启动电压与直线斜率的说明：URanT2emCCCeeT以ML1为例，当U

8、plcworld.cn3.3.直流伺服电动机的工作特性直流伺服电动机的工作特性3.2调节特性启动电压与直线斜率的说明：URanT2emCCCeeT以ML1为例，当U>U1时，TCI(TT)常值emTaL10由于负载转矩不变，所以Ia不变。电枢电阻压降IaRa为常值。这样电压平衡方程变为：U‐U1=Ea=Ceφn,此时，若以U1为坐标原点