交直流伺服电机原理.ppt

?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(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?1. 静态特性?电磁转矩由下式表示:?( ) ? KT —转矩常数; Φ—磁场磁通; Ia —电枢电流; TM —电磁?转矩。电枢回路的电压平衡方程式为: ?( ) ? Ua ─电枢上的外加电压; Ra ─电枢电阻; Ea─电枢反电势。?电枢反电势与转速之间有以下关系: ?( ) ? Ke ─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?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 TL 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? 2. 动态特性?直流电机的动态力矩平衡方程式为??( ) ??式中 TM ─电机电磁转矩; ? TL ─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?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 Tmd ,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 d% 80 110% 120% 60 130% 140% 40 160% d 180% 20 200% 0 1 3 tR 6 10 30 60 100 tR(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(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(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