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直流伺服電動機的技術(shù)參數(shù)與特性參數(shù),直流伺服電動機的特點特性及種類

時間:2018-07-10 15:06:52來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:?直流伺服電動機是自動控制系統(tǒng)中具有特殊用途的直流電動機,又稱執(zhí)行電機,它能夠把輸入的電壓信號變換成軸上的角位移和角速度等機械信號。

直流伺服電動機是自動控制系統(tǒng)中具有特殊用途的直流電動機,又稱執(zhí)行電機,它能夠把輸入的電壓信號變換成軸上的角位移和角速度等機械信號。直流伺服電動機的工作原理、基本結(jié)構(gòu)及內(nèi)部電磁關(guān)系與一般用途的直流電動機相同。

直流伺服電動機的控制電源為直流電壓,分普通直流伺服電動機、盤形電樞直流伺服電機、空心杯直流伺服電機和無槽直流伺服電機等。普通直流伺服電動機有永磁式和電磁式兩種基本結(jié)構(gòu)類型。電磁式又分為他勵、并勵、串勵和復(fù)勵四種,永磁式可看作是他勵式。

特點:轉(zhuǎn)子直徑較小、軸向尺寸大;轉(zhuǎn)動慣量小,因此響應(yīng)時間快。但額定扭矩較小,一般必須與齒輪降速裝置相匹配。用于高速輕載的小型數(shù)控機床中。

1、直流伺服電動機的基本結(jié)構(gòu)

圖為直流伺服電動機的結(jié)構(gòu),主要包括定子、轉(zhuǎn)子、電刷與換向片三個部分

2.直流伺服電動機的分類

(1)根據(jù)電動機本身結(jié)構(gòu)的不同,可分為以下幾類:

改進型直流伺服電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量較小,過載能力較強,且具有較好的換向性能。

小慣量直流電動機最大限度地減少了轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量,能獲得最好的快速特性。

永磁直流伺服電動機能在較大過載轉(zhuǎn)矩下長期地工作,轉(zhuǎn)動慣量較大,無勵磁回路損耗,可在低速下運轉(zhuǎn)。

無刷直流電動機由同步電動機和逆變器組成,而逆變器是由裝在轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)子位置傳感器控制。

(2)根據(jù)直流電動機對勵磁繞組的勵磁方式不同,可分為他勵式、并勵式、串勵式和復(fù)勵式四種。

直流伺服電動機的特點種類

直流伺服電動機的結(jié)構(gòu)和一般直流電動機一樣,只是為了減小轉(zhuǎn)動慣量而做得細長一些。它的勵磁繞組和電樞分別由兩個獨立電源供電。也有永磁式的,即磁極是永久磁鐵。通常采用電樞控制,就是勵磁電壓f一定,建立的磁通量Φ也是定值,而將控制電壓Uc加在電樞上,其接線圖如下圖所示。

直流伺服電動機,通常用于功率稍大的系統(tǒng)中,其輸出功率一般為1W-600W。

直流伺服電動機分為以下幾種:

一般直流伺服電動機

無槽電樞直流伺服電動機

空心杯形電樞直流伺服電動機

印刷繞組直流伺服電動機

無刷直流伺服電動機

直流伺服電動機的機構(gòu)特性(n=f(T))和直流他勵電動機一樣,也用下式表示:

n=Uc/KE·Φ-Ra/KE·KT·Φ·T

下圖是直流伺服電動機在不同控制電壓下(Uc為額定控制電壓)的機械特性曲線。

由圖可見:在一定負載轉(zhuǎn)矩下,當(dāng)磁通不變時,如果升高電樞電壓,電機的轉(zhuǎn)速就升高;反之,降低電樞電壓,轉(zhuǎn)速就下降;當(dāng)Uc=0時,電動機立即停轉(zhuǎn)。要電動機反轉(zhuǎn),可改變電樞電壓的極性。

直流伺服電動機的技術(shù)參數(shù)

1.額定功率是指電動機軸上輸出功率的額定值,即電動機在額定狀態(tài)下運行時的輸出功率。在額定功率下允許電動機長期連續(xù)運行而不致過熱。

2.額定電壓是指電動機在額定狀態(tài)下運行時,勵磁繞組和電樞控制繞組上應(yīng)加的電壓額定值。

3.額定電流是指電動機在額定電壓下,驅(qū)動負載為額定功率時繞組中的電流。額定電流一般就是電動機長期連續(xù)運行所允許的最大電流。

4.額定轉(zhuǎn)速也稱最高轉(zhuǎn)速,是指電動機在額定電壓下,輸出額定功率時的轉(zhuǎn)速。直流伺服電動機的凋速范圍一般在額定轉(zhuǎn)速以下。

5.額定轉(zhuǎn)矩是指電動機在額定狀態(tài)下運行時的輸出轉(zhuǎn)矩。

6.最大轉(zhuǎn)矩是指電動機在短時間內(nèi)可輸出的最大轉(zhuǎn)矩,它反映了電動機的瞬時過載能力。直流伺服電動機的瞬時過載能力都比較強,其最大轉(zhuǎn)矩一般可達額定轉(zhuǎn)矩的5—10倍。

7.機電時間常數(shù)τj和電磁時間常數(shù)τd

分別反映了直流伺服電動機兩個過渡過程時間的長短。τj通常小于20ms,τd通常小于5ms,兩者之比通常大于3,因而通??蓪⒅绷魉欧妱訖C近似地看成是一階慣性環(huán)節(jié)。

8.熱時間常數(shù)是指電動機繞組上升到額定溫升的63.2%時所需的時間。

9.阻尼系數(shù)又稱內(nèi)阻尼系數(shù),其倒數(shù)即為機械特性曲線的斜率。

直流伺服電動機的特性參數(shù)

(1)轉(zhuǎn)矩-速度特性曲線又叫工作曲線。

(2)負載-工作周期曲線

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