10.伺服电机(教学版).ppt

第三十三讲:伺服电动机—
概念、分类及特点
伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,交流伺服电动机又分为异步伺服电动机和同步伺服电动机。
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第三十三讲:伺服电动机—
概念、分类及特点
无论是伺服还是调速领域,目前交流系统正在逐渐代替直流系统。与直梳伺服电机相比,交流伺服电机具有高可靠性、散热好、转动惯量小、能工作于高压状态下等优点。因为无电刷和换向器,故交流伺服系统也称为无刷伺服系统,用于其中的电机是无刷结构的笼型异步电机和永磁同步型电机。
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第三十三讲:伺服电动机—
概念、分类及特点
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概念、分类及特点
特点:(1)调速范围宽,改变控制电压,要求伺服电动机的转速在宽广的范围内连续调节;(2)机械特性和调节特性为线性,线性的机械特性和调节特性有利于提高控制系统的精度;(3)无“自转”现象,伺服电动机在控制电压消失后,应立即停转;(4)动态响应快,伺服电动机的机电时间常数要小,而它的堵转转矩要大,转动惯量要小小,改变控制电压时电机的转速能快速响应。
第三十三讲:伺服电动机—
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伺服电动机—
◇传统型直流伺服电动机:结构形式与普通直流电动机相同,只是它的容量和体积要小的多。
◇低惯量直流伺服电动机
1)空心杯形转子
外磁场式:外定子由永久磁钢制成或通常的电磁式结构,内定子由软磁材料制成,空心杯电枢可以采用印制绕组,也可采用环氧树脂固化先行绕制的成型绕组。
内磁场式:内定子采用永久磁钢,外定子采用软磁材料的结构。
类型及结构
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◇低惯量直流伺服电动机
2)盘式电枢转子:定子由永久磁钢和前后软磁铁组成,磁钢放置在圆盘的一侧,并产生轴向磁场,一般制成6、8、10极电机;电枢绕组可以是绕线式绕组或印制绕组。
伺服电动机—
类型及结构
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伺服电动机—
控制方法
◇电枢控制:通过改变电枢电压来控制电机转速。
1)机械特性(Ua=常数时,n=f(Te))
2)调节特性(TL=常数时,n=f(Ua)) 当电机的控制电压大于相应的始动电压,伺服电动机便能起动并在一定的转速下运行。
◇磁极控制:用调节磁通来控制电机转速。
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伺服电动机—
结构及特点
◇交流异步伺服电动机结构:传统的交流伺服电机是指两相伺服电机,有笼型转子和杯型转子两种。
☆定子铁心中安放着空间互成90o电角度的两相绕组,其中一相作为励磁绕组,运行时接至电压为Uf的交流电源上;另一相作为控制绕组,输入控制电压Uc,电压Uc和Uf的频率相同。
☆转子通常有两种型式:高电阻率导条的笼式转子、非磁性空心杯形转子。
1)高电阻率导条的笼型转子:结构与普通鼠笼式异步电动机类似,但为了减少转子的转动惯量,做的细而长。导条及端环可用高电阻率的导电材料(黄铜、青铜等),也可用铸铝转子。国产的SL系列就采用这种结构形式。
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2)非磁性空心杯形转子:定子分外定子铁心和内定子铁心两部分,由硅钢片冲制后叠成。外定子铁心槽中放置空间相距90电角度的两相分布绕组。内定子铁心中不放绕组,仅作为磁路的一部分,以减小主磁通磁路的磁阻。空心杯转子用非磁性铝或铝合金制成,放在内、外定子铁心之间,并固定在转轴上。
伺服电动机—
结构及特点
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伺服电动机—
结构及特点
◇特点:异步伺服电动机与普通异步电动