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直流伺服電機(jī)的調(diào)速原理與方法

組成:由磁極(定子)、電樞(轉(zhuǎn)子)、電刷與換向片三部分組成。結(jié)構(gòu)上做的細(xì)長(zhǎng)一些,主要是為了減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,從而滿足伺服電機(jī)快速響應(yīng)的要求。

工作原理:直流電源接在兩電刷間,電流通入電樞線圈,切割磁力線,產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。

電流方向?yàn)椋篘極下的有效邊中的電流總是一個(gè)方向,而S極上的有效邊中的電流總是另一個(gè)方向。這樣使兩個(gè)邊上受到的電磁力的方向一致,電樞因而轉(zhuǎn)動(dòng)。因此,當(dāng)線圈的有效邊從 N極下轉(zhuǎn)到S極下時(shí),其中電流的方向必須同時(shí)改變,以使電磁力的方向不變。這必須通過換向器得以實(shí)現(xiàn)。

電磁轉(zhuǎn)矩

感應(yīng)電勢(shì)與轉(zhuǎn)速關(guān)系

電樞回路電壓平衡方程式

他勵(lì)式直流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速公式

直流電機(jī)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系n=f(T)稱機(jī)械特性(靜態(tài)特性)。電機(jī)轉(zhuǎn)速與理想轉(zhuǎn)速的差Δn,反映了電機(jī)機(jī)械特性硬度,Δn越小(轉(zhuǎn)矩對(duì)轉(zhuǎn)速變化的影響程度越小),機(jī)械特性越硬。

直流電機(jī)的基本調(diào)速方式有三種:調(diào)節(jié)電阻Ra、調(diào)節(jié)電樞電壓Ua和調(diào)節(jié)磁通Φ的值。電樞電阻調(diào)速很少采用,其缺點(diǎn):不經(jīng)濟(jì),要得到低速,R很大,則消耗大量電能;低速,特性很軟,運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性很差;調(diào)節(jié)平滑性差,操作費(fèi)力。

調(diào)節(jié)電樞電壓(調(diào)壓調(diào)速)時(shí),直流電機(jī)機(jī)械特性為一組平行線,只改變電機(jī)的理想轉(zhuǎn)速n0,保持了原有較硬的機(jī)械特性,所以調(diào)壓調(diào)速主要用于伺服進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)的調(diào)速。如果Δn值較大,不可能實(shí)現(xiàn)寬范圍的調(diào)速。永磁式直流伺服電機(jī)的Δn值較小,因此,進(jìn)給系統(tǒng)常采用永磁式直流電機(jī)。

調(diào)節(jié)磁通(調(diào)磁調(diào)速)不但改變了電機(jī)的理想轉(zhuǎn)速,而且使直流電機(jī)機(jī)械特性變軟,所以調(diào)磁調(diào)速主要用于機(jī)床主軸電機(jī)調(diào)速。

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