直流力矩电机的应用

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1、永磁式直流力矩电动机是屈于直流伺服电机的一类，被广泛应用于高速定位系统、低速大扭矩转速控制系统、最佳扭矩在高速度的定位，速度，或张紧系统。1、直流力矩电机的特点：•外形为扁平的盘型，直径达而长短；•可以为理想的定位和速度控制系统提供超低转速和高扭矩，或高的响应速度和最佳传矩；•无框安装模式和可选的大的转矩范围；•高转矩惯量比，快速启动/停止和高加速度；•高转矩功率比，低功率输入要求；•低电气时间常数为优良的命令响应所有运行速度；•线性转矩响应输入电流和速度，没冇死角；•氏期运行可靠性；•精度高，即使在极低转速也无需齿轮系统；•运行安静、平

2、稳•设计紧凑、适应性强；•可按要求设计包括永磁材料，叠片槽数，铁芯厚度，供电电压等。2、直流力矩电机的主要名词解释、及与一般直流电机的区别：1.主要名词解释：1、峰值堵转转矩：直流力矩电动机受永磁材料去磁限制的最大电流时，所获得的冇效转矩，一般表示为Mf,单位为M.m；2、峰值堵转电压：直流力矩电机产牛峰值堵转转矩时施加在电机两端的电压，一般表示为Uf,单位为V；3、峰值堵转电流：直流力矩电机产生峰值堵转转矩时的电枢电流，一般表示为If,单位为A；4、峰值堵转控制功率：直流力矩电动机产生峰值堵转转矩时的控制功率，一般表示为Pf,单位为W；

3、5、连续堵转转矩：直流力矩电机在某一堵转状态下其稳定温升不超过允许值，并可以长期丁作，此状态下产生的转矩被称为连续堵转转矩，一般农示为Mn,单位为N.m；6、连续堵转电压：直流力矩电机产生连续堵转转矩时施加在电机两端的电压，一•般表示为Un,单位为V；7、连续堵转电流：直流力矩电机产生连续堵转转矩时的电枢电流，一般表示为In,单位为A；8、连续堵转控制功率：直流力矩电动机产牛连续堵转转矩时的控制功率，一般表示为Pn,单位为w；9、最大空在转速：直流力矩电机被施加峰值堵转电压，并不连接负载时的空载转速；一般表示为maxn,单位为r/min或

4、rpm；10、转矩波动系数：直流力矩电机转子一周范川内，输出堵转转矩的最大值少最小值只差与其最大值与最小值之和之比，用%表示，11、转矩灵敏度：直流力矩电机的峰值堵转转矩与峰值堵转电流之比，即每安培电流产生的转矩，一般表示为Kt,单位为N.m/A；1.与一般直流电机的区别选用直流力矩电机并非象普通直流电机那样，按额定功率来选用，而是要按力矩电机图1永磁直流电动机工作特性图中：流电速矩枢转转电---nMI出率定输效额--nHP功率输出功率图1永磁肓流电动机工作特性图中：图1为普通直流电机的工作特性，其额定输出功率Pn在接近最大效率处，选用时

5、应按Pn选择电动机的规格，并应留有一定的余量。对于直流力矩电机，首先根据电机规格表111的峰值堵转转炬和最大空载转速作出转速—转矩特性，再根据连续堵转转矩指标作出连续工作区，被选电机的峰值堵转转矩必须大于最大负载转矩，（包括摩擦转矩和加速转矩），并留有足够的余量，而对应连续工作区的转矩、传速又能满足负载工作点长期运行的要求。同时电机的外形安装尺寸和重量也应符合要求。永磁直流力矩电动机的工作特性见图2。图2永碗肓流力矩电动机的转速一转矩特件和连续丁作区图中：Ml峰值堵转转矩nOmax-M大空载转速Mi—连续堵转转矩Uf—峰值堵转电压no—对

6、W连续堵转电压时的空载转速1.四象限运行曲于直流力矩电机独特的性能，在不同的应用场合又可以以不同的状态运行，在有些特殊场合其至可以在四象限内交替运行。图3为：永磁宜流力矩电动机的运行—特性。图3永磁直流力矩电动机的运行特性图3表示力矩电机的运行特性。图上是由一系列速度-转矩特性所组成。水平轴代表转矩，垂直轴代表转速，每一斜线代表某一电压卜•的速度-转矩曲线。这组曲线可以提供直流力矩电机在任何速度、转矩或外加电压（正负均可）情况下工作点的情况（4象限运行）。标冇4个双曲线以外的区域为换向不良区。（*不良换向区也可以通过改善措施如采用虚槽、适

7、当减小电刷宽度等来缩小。）图中：I彖限一一正向转矩、正向转速，为电动运行状态。III象限——负向转矩、负向转速，电压为负，亦为电动运行状态。II象限一一负向转矩、正向转速，为发电运行状态或制动运行状态。相当于电机被外机械拖动超过给定控制电压方向的转速；或大于电机负向转矩而拖动电机止向旋转。IV彖限一一正向转矩、负向转速，为制动运行状态或发电运行状态。相当于负载大于电机堵转转矩而拖动电机反向旋转；或在负向电压下拖动电机超过给定控制电压方向的转速。根据以上直流力矩电机的四象限运行特性就口J以灵活地选用电机以适应各种系统运行状态。1.廿坏宇闭坏

8、开环控制：只对电机电枢两端的屯压进行控制，对电机运行情况无检测环节；控制精度和抑制干扰的特性都比较差。闭环控制：闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，利用电机输出量同反馈（测速发电机、光电编