常用的直流电动机有:永磁式直流电机(有槽、无槽、杯型、印刷绕组) 励磁式直流电机混合式直流电机无刷直流电机直流力矩电机直流进给伺服系统: 永磁式直流电机类型中的有槽电枢永磁直流电机(普通型) ; 直流主轴伺服系统: 励磁式直流电机类型中的他激直流电机。§ 直流伺服电机 1 (一) 直流伺服电机的结构极靴机壳瓦状永磁材料(定子) 电枢(转子) 换向极主磁极定子转子线圈图 永磁直流伺服电机的结构图 直流主轴电机结构示意图§ 直流伺服电机 2 1. 静态特性电磁转矩由下式表示:( ) K T—转矩常数; Φ—磁场磁通; I a —电枢电流; T M —电磁转矩。电枢回路的电压平衡方程式为:( ) U a─电枢上的外加电压; R a─电枢电阻; E a─电枢反电势。电枢反电势与转速之间有以下关系: ( ) K e─电势常数; ω─电机转速(角速度)。根据以上各式可以求得: ( ) (二)一般直流电机的工作特性 aTMIKT???? aaaaERIU???? eaKE? M 2Te ae aTKK RK U????????§ 直流伺服电机 3 当负载转矩为零时: 理想空载转速( ) 当转速为零时: 启动转矩( ) 当电机带动某一负载 T L时电机转速与理想空载转速的差( ) ?? e a0K U?? Tg asKR UT?L2Te aTKK R???? 直流电机的机械特性ω(n) ω OO △ωT STT L § 直流伺服电机(二) 一般直流电机的工作特性 4 2. 动态特性直流电机的动态力矩平衡方程式为( ) 式中 T M ─电机电磁转矩; T L─折算到电机轴上的负载转矩; ω─电机转子角速度; J ─电机转子上总转动惯量; t ─时间自变量。 dt dJTT LM???§ 直流伺服电机(二) 一般直流电机的工作特性 5 1. 永磁直流伺服电机的性能特点 1) 低转速大惯量 2) 转矩大 3) 起动力矩大 4) 调速泛围大,低速运行平稳,力矩波动小 2. 永磁直流伺服电机性能用特性曲线和数据表描述 1) 转矩-速度特性曲线(工作曲线) 2) 负载-工作周期曲线过载倍数 T md,负载工作周期比 d。 3) 数据表: N、T、时间常数、转动惯量等等。(三) 永磁直流伺服电机的工作特性§ 直流伺服电机 6 d% 80 110% 120% 60 130% 140% 40 160% d 180% 20 200% 0 1 3 t R 6 10 30 60 100 t R (min) 图6﹒9负载-工作周期曲线 M/ ( N-cm )转矩极限 12000 10000 瞬时换向极限 8000 Ⅲ 6000 Ⅱ换向极限速度极限 4000 温度极限 2000 Ⅰ 0 500 1000 1500 n 图6﹒8永磁直流伺服电机工作曲线Ⅰ区为连续工作区; Ⅱ区为断续工作区,由负载-工作周期曲线决定工作时间; Ⅲ区为瞬时加减速区(三) 永磁直流伺服电机的工作特性§ 直流伺服电机 3. 永磁直流伺服电机的工作特性曲线 7 (四) 主轴直流伺服电机的工作原理和特性 O n j n max n P,T 1 2 图6. 10 直流主轴电机特性曲线 1-转矩特性曲线 2-功率特性曲线§ 直流伺服电机 8 (五) 直流进给运动的速度控制? 1. 、直流伺服电机的调速原理?根据机械特性公式可知调速有二种方法:电枢电压 Ua 和气隙磁通Φ?
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