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伺服电机

直流伺服电机及工作特性

发布日期:2022-10-09 点击率:187

    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。
    1.直流伺服电机的结构
永磁直流伺服电机的结构 直流主轴电机结构示意图
    2. 一般直流电机的工作特性
    ⑴ 静态特性
    电磁转矩由下式表示:
   
    式中,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:
   
    当负载转矩为零时:
    理想空载转速
    当电机带动某一负载TL时:
    电机转速与理想空载转速的差
直流电机的机械特性
    ⑵ 动态特性
    直流电机的动态力矩平衡方程式为
   
永磁直流伺服电机工作曲线 负载-工作周期曲线
    4.主轴直流伺服电机的工作原理和特性
    式中,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:
   
    式中,Ke─电势常数;ω─电机转速(角速度)。
    根据以上各式可以求得:
   
    当转速为零时:
    启动转矩

    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。
    3.永磁直流伺服电机的工作特性
    (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。
直流主轴电机特性曲线
1-转矩特性曲线 2-功率特性曲线


       

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