伺服电机原理.ppt

第三章驱动元件及其计算机控制
直流伺服电机及其控制
交流伺服电机及其控制
液压、气动阀及其控制
直流伺服电机及其控制
伺服系统的要求

“伺服”一词是跟随的意思,即被控的电机忠实地执行频繁变化的位置或速度指令,精确地控制机械系统运动的位移或角度,这种自动系统称伺服系统或随动系统。
以直流伺服电机为驱动元件的伺服系统,称直流伺服系统。
以交流伺服电机为驱动元件的伺服系统,称交流伺服系统。
伺服系统的要求
工作精度高
调速性能好
带负载能力强
响应速度快
稳定性和可靠性高
直流伺服电机结构和速度控制原理
直流电机的输出电磁转矩表达式为:
控制直流伺服电机电磁转矩和速度的方法有两种:
一种是改变电枢电压Ua即改变电枢电流Ia的方法;
另一种是改变励磁电流If即改变磁通ф的方法。
常用调节电枢电压的方法。
优点:一元函数,线性较好,控制方便;响应速度快;
输出转矩大。
直流伺服电机的基本特性
1、机械特性
在输入的电枢电压Ua保持不变时,电机的转速n随电磁转矩M变化而变化的规律,称直流电机的机械特性。
K值大表示电磁转矩的变化引起电机转速的变化大,这种情况称直流电机的机械特性软;反之,斜率K值小,电机的机械特性硬。在直流伺服系统中,总是希望电机的机械特性硬一些,这样,当带动的负载变化时,引起的电机转速变化小,有利于提高重流电机的速度稳定性和工件的加工精度。功耗增大。
机械特性曲线
2、调节特性
直流电机在一定的电磁转矩M(或负载转矩)下电机的稳态转速n随电枢的控制电压Ua变化而变化的规律,被称为直流电机的调节特性。
斜率K反映了电机转速n随控制电压Ua的变化而变化快慢的关系,其值大小与负载大小无关,仅取决于电机本身的结构和技术参数。