直流伺服電機課件.ppt

《直流伺服電機課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第1章直流伺服電動機1.1概述1.2直流伺服電動機的控制方式和運行特性1.3直流伺服電動機的動態(tài)特性1.4特種直流伺服電動機1.5直線直流電動機12.伺服電動機的分類普通直流伺服電動機直流伺服電動機低慣量直流伺服電動機直流力矩電動機兩相感應伺服電動機交流伺服電動機三相感應伺服電動機無刷永磁伺服電動機直線伺服電動機1.伺服電動機的概念伺服電動機又稱為執(zhí)行電動機，其功能是把輸入的電壓信號變換成轉(zhuǎn)軸的角位移或角速度輸出。1.1概述2寬廣的調(diào)速范圍機械特性和調(diào)節(jié)特性均為線性無“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象快速響應。此外，

2、還要求伺服電動機的控制功率小、重量輕、體積小等。3.控制系統(tǒng)對伺服電動機的基本要求1.1概述3一、直流伺服電動機的構(gòu)成直流電機由定子、轉(zhuǎn)子和機座等部分構(gòu)成。機座磁極勵磁繞組轉(zhuǎn)子勵磁式直流電動機結(jié)構(gòu)1.2直流伺服電動機的控制方式和運行特性41.轉(zhuǎn)子（又稱電樞）由鐵芯、繞組（線圈）、換向器組成。2.定子定子的分類：永磁式：由永久磁鐵做成。勵磁式：磁極上繞線圈，然后在線圈中通過直流電，形成電磁鐵。勵磁的定義：磁極上的線圈通以直流電產(chǎn)生磁通，稱為勵磁。5旋轉(zhuǎn)方向線圈中電流流動方向換相器線圈磁極6根據(jù)勵磁

3、線圈和轉(zhuǎn)子繞組的聯(lián)接關系，勵磁式的直流電機又可細分為：他勵電動機：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的電源分開。并勵電動機：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞并聯(lián)到同一電源上。串勵電動機：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞串聯(lián)接到同一電源上。復勵電動機：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的聯(lián)接有串有并，接在同一電源上。M他勵UfIfIaUM并勵UIfM串勵UM復勵U7二、工作原理U+–NS電刷換向片直流電源電刷換向器線圈II8注意：換向片和電源固定聯(lián)接，線圈無論怎樣轉(zhuǎn)動，總是上半邊的電流向里，下半邊的電流向外。電刷壓在換向片上。由左手定則，通電線圈在磁場的作

4、用下，使線圈逆時針旋轉(zhuǎn)。FFU+–NS電刷換向片II換向器作用：將外部直流電轉(zhuǎn)換成內(nèi)部的交流電，以保持轉(zhuǎn)矩方向不變。9FFU+–NS電刷換向片IIEE由右手定則，線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)，將在線圈中產(chǎn)生感應電動勢，感應電動勢的方向與電流的方向相反。10直流發(fā)電機用右手定則判感應電動勢Ea的方向U+–NSEEIa電樞繞組電阻Ra感應電動勢輸出電壓11三.電樞電動勢及電壓平衡關系電樞通入電流后，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使電機在磁場中轉(zhuǎn)動起來。通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，又會在線圈中產(chǎn)生感應電動勢（用E表示）。1、電樞中的感

5、應電動勢FFU+–NS電刷換向片IIEE12根據(jù)右手定則知，E和原通入的電流方向相反，其大小為：Ce：與電機結(jié)構(gòu)有關的常數(shù)n：電動機轉(zhuǎn)速?：磁通單位：?（韋伯），n（轉(zhuǎn)/每分），E（伏）FFU+–NS電刷換向片IIEE132.電樞繞組中電壓的平衡關系因為E與通入的電流方向相反，所以叫反電勢。U：外加電壓Ra:繞組電阻MRaIaE+–+–U以上兩公式反映的概念：(1)電樞反電動勢的大小和磁通、轉(zhuǎn)速成正比，若想改變E，只能改變?或n。(2)若忽略繞組中的電阻Ra，則，可見，當外加電壓一定時，電機轉(zhuǎn)速

6、和磁通成反比，通過改變?可調(diào)速。14四.電磁轉(zhuǎn)矩Ct：與線圈的結(jié)構(gòu)有關的常數(shù)（與線圈大小，磁極的對數(shù)等有關）?：線圈所處位置的磁通Ia：電樞繞組中的電流1、電磁轉(zhuǎn)矩單位：?（韋伯），Ia（安培），T（牛頓?米）由轉(zhuǎn)矩公式可知：(1)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的條件：必須有勵磁磁通和電樞電流。(2)改變電機旋轉(zhuǎn)的方向：改變電樞電流的方向或者改變磁通的方向。152、轉(zhuǎn)矩平衡關系電磁轉(zhuǎn)矩Te為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，在電機運行時，必須和外加負載和空載損耗的阻轉(zhuǎn)矩相平衡，即TL：負載轉(zhuǎn)矩T0：空載轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩平衡過程：當負載轉(zhuǎn)矩（TL）發(fā)

7、生變化時，通過電機轉(zhuǎn)速、電動勢、電樞電流的變化，電磁轉(zhuǎn)矩自動調(diào)整，以實現(xiàn)新的平衡。16例：設外加電樞電壓U一定，Te=TL+T0(平衡)，這時，若TL突然增加，則調(diào)整過程為：與原平衡點相比，新的平衡點：Ia?、P入?TL?n?E?Ia?Te?最后達到新的平衡點。17根據(jù)直流電動機轉(zhuǎn)速公式:式中：n—轉(zhuǎn)速（r/min）；Ua—電樞電壓（V）；Ia—電樞電流（A）；Ra—電樞回路總電阻（?）；?—勵磁磁通（Wb）；Ce—由電機結(jié)構(gòu)決定的電動勢常數(shù)。1.2.1控制方式18調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速的三種方法：調(diào)節(jié)

8、電樞供電電壓Ua改變電樞回路電阻Ra減弱勵磁磁通?19三種調(diào)速方法的性能與比較：1.改變電阻Ra只能有級調(diào)速；2.減弱磁通?能夠平滑調(diào)速，但調(diào)速范圍不大，可在基速以上作小范圍的弱磁升速。3.調(diào)節(jié)電壓Ua調(diào)速能在較大的范圍內(nèi)無級平滑調(diào)速。20直流伺服電動機的控制方式：把控制信號作為電樞電壓Ua來控制電動機的轉(zhuǎn)速，叫電樞控制。把控制信號加在勵磁繞組上，通過控制磁通?來控制電動機的轉(zhuǎn)速，叫磁場控制。211.電樞控制勵磁磁通保持不變，改變電樞繞組的控制電壓。當電動機的負載轉(zhuǎn)矩不變時，升高電樞電壓，電機的