伺服系统与变频器应用技术1单元(1)
变频器与伺服应用课件
《变频器应用技术》 5.调速方式汇总
《变频器应用技术》
《变频器应用技术》
1.1.3变频调速原理
根据电动机学原理，在下述三个假定条件下，即忽略空间和时 间谐波、忽略磁饱和、忽略铁损，感应电动机的稳态模型可以 用T型等效电路表示。
《变频器应用技术》
各参数表示如下： Rs、Rr′—定子每相电阻和折合到定子侧的转子每相电阻； L1s、L1r′—定子每相漏感和折合到定子侧的转子每相漏感； Lm—定子每相绕组产生气隙主磁通的等效电感，即励磁电感； Us、ω1—定子相电压和供电角频率； Is、Ir′—定子相电流和折合到定子侧的转子相电流。
转场式同步电动机
《变频器应用技术》 3.交流电动机的调速
《变频器应用技术》
4.交流电动机的调速方式
（1）异步电动机的变极调速 这种多速电动机大都为笼型转子电动机，其结构与基本 系列异步电动机相似，现国内生产的有双、三、四速等 几类。
《变频器应用技术》
（2）电磁调速 适用于容量在0.55～630kW范围内的风机、水泵或压缩机。 电磁调速电动机的调速系统主要由笼型感应电动机、涡流式电磁转差离合器 和直流励磁电源等3部分组成(见图1.5),直流励磁电源功率较小,通过改变晶 闸管的控制角以改变直流励磁电压的大小来控制励磁电流。当电动机带动电 枢在磁极磁场中旋转时,就会感生涡流,涡流与磁极磁场作用产生的转矩将使 电枢牵动磁极拖动负载同向旋转,通过控制励磁电流改变磁场强度,使离合器 产生大小不同的转矩,从而达到调速。
• 预定义的V/f曲线是指变频器内部已经为用户定义的各种不 同类型的曲线。如某品牌A变频器有三种特定曲线（图112a），曲线1为3.0次幂降转矩特性、曲线2为1.7次幂降 转矩特性、曲线为1.2次幂降转矩特性。某品牌变频器B则 有4种定义的曲线（如图1-12b），其定义的方式是在电动 机额定频率一半（即50％FN）时的输出电压是电动机额 定电压的30％时（即30％VN）为曲线1，35％VN为曲线2， 40％VN为曲线3，VN为曲线4。这些预定义的V/f曲线非常 适合在可变转矩（如典型的风机和泵类负载）中使用，用 户可以根据负载特性进行调整，以达到最优的节能效果。
伺服控制系统(设计)
第一章伺服系统概述伺服系统是以机械参数为控制对象的自动控制系统。
在伺服系统中，输出量能够自动、快速、准确地尾随输入量的变化，因此又称之为随动系统或者自动跟踪系统。
机械参数主要包括位移、角度、力、转矩、速度和加速度。
近年来，随着微电子技术、电力电子技术、计算机技术、现代控制技术、材料技术的快速发展以及机电创造工艺水平的逐步提高，伺服技术已迎来了新的发展机遇，伺服系统由传统的步进伺服、直流伺服发展到以永磁同步机电、感应电机为伺服机电的新一代交流伺服系统。
目前，伺服控制系统不仅在工农业生产以及日常生活中得到了广泛的应用，而且在许多高科技领域，如激光加工、机器人、数控机床、大规模集成电路创造、办公自动化设备、卫星姿态控制、雷达和各种军用武器随动系统、柔性创造系统以及自动化生产线等领域中的应用也迅速发展。
1.1 伺服系统的基本概念1.1.1 伺服系统的定义“伺服系统”是指执行机构按照控制信号的要求而动作，即控制信号到来之前，被控对象时静止不动的；接收到控制信号后，被控对象则按要求动作；控制信号消失之后，被控对象应自行住手。
伺服系统的主要任务是按照控制命令要求，对信号进行变换、调控和功率放大等处理，使驱动装置输出的转矩、速度及位置都能灵便方便的控制。
1.1.2 伺服系统的组成伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统。
它由检测部份、误差放大部份、部份及被控对象组成。
1.1.3 伺服系统性能的基本要求1 )精度高。
伺服系统的精度是指输出量能复现出输入量的精确程度。
2 )稳定性好。
稳定是指系统在给定输入或者外界干扰的作用下，能在短暂的调节过程后，达到新的或者恢复到原来的平衡状态。
3 )快速响应。
响应速度是伺服系统动态品质的重要指标，它反映了系统的跟踪精度。
4)调速范围宽。
调速范围是指生产机械要求机电能提供的最高转速和最低转速之比。
5 )低速大转矩。
在伺服控制系统中，通常要求在低速时为恒转矩控制，电机能够提供较大的输出转矩；在高速时为恒功率控制，具有足够大的输出功率。
交流伺服与变频技术及应用(第4版)配套习题及答案
交流伺服与变频技术及应用（第4版）配套习题及答案第1章交流伺服技术概述习题11.什么是交流伺服技术？2.交流伺服技术有什么应用领域？3.交流伺服技术的主要特点是什么？4.交流伺服系统的基本组成是什么？5.解释交流伺服系统中的速度环、位置环和电流环的作用。
答案11.交流伺服技术是一种通过控制交流电机的电源电压和频率来实现精确控制的技术。
2.交流伺服技术广泛应用于工业生产线、机械设备和机器人等领域。
3.交流伺服技术的主要特点包括：高精度、高动态响应、快速稳定性、强鲁棒性和较低的噪声等。
4.交流伺服系统的基本组成包括：交流电机、伺服驱动器和运动控制器。
5.在交流伺服系统中，速度环用于控制电机的转速，位置环用于控制电机的位置，电流环用于控制电机的电流。
速度环通过调节电机的转速来实现速度控制，位置环通过调节电机的位置来实现位置控制，电流环通过调节电机的电流来实现电流控制。
第2章变频器的基本原理习题21.什么是变频器？2.变频器的主要功能是什么？3.变频器的工作原理是什么？4.变频器有哪些应用领域？5.解释变频器中的PWM技术和空间矢量调制技术。
答案21.变频器是一种能够实现交流电机的转速调节和控制的电力电子设备。
2.变频器的主要功能包括：调节交流电机的转速、提高电机的效率、改善电机的运行质量、降低电机的噪声和振动等。
3.变频器通过改变电源电压的频率和幅值来控制交流电机的转速。
它包括一个整流器将输入的交流电转换为直流电，然后经过一个逆变器将直流电转换为可调节的交流电供电给电机。
4.变频器广泛应用于空调系统、输送机械、机床设备和水泵等领域。
5.PWM技术（脉冲宽度调制技术）是一种通过改变脉冲的宽度来控制电机的速度的技术。
空间矢量调制技术是一种通过控制逆变器的开关状态来控制电机的转矩和速度的技术。
第3章交流伺服系统的控制方法习题31.交流伺服系统的主要控制方法有哪些？2.速度环控制的目标是什么？3.位置环控制的目标是什么？4.电流环控制的目标是什么？5.解释正弦角速度调制法和速度同步控制法。
变频及伺服应用技术教案-概述说明以及解释
变频及伺服应用技术教案-范文模板及概述示例1:标题：《探索变频与伺服应用技术的创新教学实践——构建高效能工控技术教案》引言：在当今工业自动化领域，变频及伺服应用技术作为核心技术之一，对于提升设备性能、节能降耗以及实现精确控制等方面发挥着至关重要的作用。
因此，如何将这些先进的技术理念融入到教学实践中，设计并实施一套科学且实用的变频及伺服应用技术教案，培养适应未来智能制造需求的技术人才，是当前职业教育和高等教育亟待解决的问题。
主体部分：一、变频与伺服技术基础理论概述这部分将详细解析变频与伺服技术的基本原理、工作方式及其在工业控制中的核心地位，为后续的应用教学奠定坚实的理论基础。
二、变频与伺服系统结构及功能分析深入探讨变频器和伺服驱动器的硬件组成、软件算法，结合实际案例讲解其在速度控制、位置控制、转矩控制等应用场景中的具体实现。
三、变频与伺服应用技术的教学设计与实施1. 教学内容设计：根据技术发展前沿和企业实际需求，设计涵盖基础知识、故障诊断、系统集成调试等内容的教学模块。
2. 教学方法与手段：采用理论授课、模拟仿真、实物操作相结合的方式，通过实验实训、项目式学习等方式让学生亲身体验变频与伺服技术的实际应用过程。
3. 评价体系构建：建立以能力为导向，知识、技能、素质全面发展的多元评价体系，检验学生对变频与伺服应用技术的掌握程度。
四、变频与伺服技术的发展趋势与人才培养展望结合工业4.0、智能制造等大背景，阐述变频与伺服技术在未来发展趋势，提出针对此类技术人才的培养目标和策略，强调创新思维与实践能力的重要性。
结语：变频与伺服应用技术教案的编制与实施，不仅有助于提高学生的专业技术素养，更能有效对接产业需求，为我国制造业的转型升级输送大批具备先进控制技术的专业人才。
只有不断深化教育教学改革，才能使我们的教育真正走在科技发展的前列，为社会进步提供源源不断的动力。
示例2:标题：探索变频与伺服应用技术的创新教案设计一、引言在现代工业自动化领域中，变频技术和伺服技术作为核心技术之一，发挥着至关重要的作用。
伺服系统与变频器应用技术ppt课件
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2.1 直流伺服电动机
2.1.3 类型及选用
1．直流伺服电动机的类型
直流伺服电动机的分类可按励磁方式、转子转动惯量的大小和电枢的结构与形状等分成多种类型。 1. 按电枢的结构与形状分
直流伺服电动机按电枢的结构与形状又可分为平滑电枢型、空心电枢型和有槽电枢型等类型。 平滑电枢型的电枢无槽，其绕组用环氧树脂粘固在电枢铁心上，因而转子形状细长，转动惯量小。 空心电枢型的电枢无铁心，且常做成杯形，其转子转动惯量最小。 有槽电枢型的电枢与普通直流电动机的电枢相同，因而转子转动惯量较大。
Tm3 > Tm2 > 0 图2-4 直流伺服电动机的调节特性
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3.1 直流伺服电动机
3.1.2 主要特性
1．运行特性——调节特性
由图2-4可见：
① 直流伺服电动机的调节特性曲线一组斜率相同的直线簇，每条调节 特性和一种电磁转矩Tm相对应，且随着Tm增大，平行地向电枢电压 增加的方向移动。
2.2.2 双闭环调速系统
2.系统特性——动态特性 （1）动态跟随性能 由于直流伺服电机在起动过程中转速调节器ASR经历了不饱 和、饱和、退饱和三种情况，整个动态过程就分成图2-10中标 明的I、II、III三个阶段。 由上述可以看出，双闭环直流调速系统在起动和升速过程中 ，能够在最大转矩下，表现出很快的动态转速跟随性能。在减速 和制动过程中，由于主电路电流的不可逆性，跟随性能变差。
比大、稳定性好等优点。由于功率的限制，目前主要应用在办公自动化、家用电气、仪器仪表等领域。 2. 按转子转动惯量的大小分
直流伺服电动机按转子转动惯量的大小可分成大惯量、中惯量和小惯量三种。 大惯量直流伺服电动机（又称直流力矩伺服电动机）负载能力强，易于与机械系统匹配。 小惯量直流伺服电动机的加减速能力强、响应速度快、动态特性好。
交流伺服与变频技术及应用(第4版)01
❖ 伺服驱动器：控制伺服电机（同步电机）的专用调 速装置，可以实现位置控制。 应用较广泛，生产较多， 国产数控机床使用较多。
☺变频器、交流主轴驱动器、伺服驱动器广义上都
是变频调速装置。
❖了解三者的大致区别
➢ 相同点 ✓ 调速原理相同，都通过变频实现调速； ✓ 主回路相同，都采用PWM逆变电路。
❖ 交流电机的调速方案
☞ 改变频率的调速称为变频调速；改变磁极对数的调
速称为变极调速；改变转差的调速称为变转差调速。
❖ 交流调速方案与比较
变极调速：通过改变电机绕组的连接实现，只需要 继电——接触器电路控制，控制最简单。但因P必 须为正整数，只能成倍改变转速（有级调速）。
变转差调速：本质改变电机的输出特性，可通过改 变电枢电压、定子电阻、转子电阻等方式实现无级 调速，但控制装置的体积大、硬件成本高。
➢ 区别
✓ 控制对象不同 交流伺服：专用同步电机；一般15kW以下，特殊
72kW（SIEMENS 1FT6）； 交流主轴：专用感应电机；一般100kW以下，特殊
310kW （SIEMENS 1PH8） 变频器：通用感应电机；最大到6600kW。
✓ 用途不同、性能区别很大（将在后期课中介绍）。
5. 常用伺服驱动品牌
❖ 启动频率：是变频器能输出启动转矩的最小频率。 启动频率 = 计算实际调速范围的最小频率（转速）
交流伺服与变频技术
（第4版·2022）
逻辑控制
为什么要学本课程？
机械部件
强电PLC
液压气动
运动控制
机电一体化设备
伺服
变频
操作编程
《变频及伺服应用技术》项目1 西门子变频器的运行与功能解析2016.7
重庆工业职业技术学院 郭艳萍
变频及伺服应用技术
2 、变转差率调速
（1）改变定子电压调速 异步电动机的机械特性方程式:
Te1[R (1R 2 '3 /p s)21 U 2 R 2 ' /1 2s(Ll1L 'l2)2]
其中：p为电机极对数； U1为相电压有效值
电机参数一定，当S ，f1不变时，T 仅与 U1有关。
变频及伺服应用技术
变极时，调换相序，以 保证变极调速以后，电 动机转动方向不变。
目前，我国多极电动机定子绕组联绕方式常用的有两种：一种是从星形改成 双星形，写作Y/YY，如图1-3所示；
Y-YY后,电动机极数减少一半,转速增大一倍,即 nYY 2n，Y 容许输出功率增大 一倍，而容许输出转矩保持不变，所以这种变极调速属于恒转矩调速，它适
变频器在英文译名是VFD（Variable-frequency Drive）。
变频器在中、韩等亚洲地区受日本厂商影响而曾被称作 VVVF（Variable Voltage Variable Frequency Inverter）。
2020/10/24
重庆工业职业技术学院 郭艳萍
变频及伺服应用技术
它与直流调速系统相比具有以下显著优点：
E1=4.44ƒ1N1KN1Φm=U1+△U
漏阻抗压降
式中:
E1——定子绕组的感应电动势有效值 N1 ——定子每相绕组的匝数
KN1——定子绕组的绕组系数， KN1 <1
ƒ1 ——定子绕组感应电动势的频率，即电源的频率 Φm ——主磁通
可见：
E1∝ƒ1Φm
将△U忽略，则E1≈U1∝ƒ1Φm
2020/10/24
因此，为维持电动机的输出转矩不变，必须使主磁通Φm =const，即
交流伺服与变频技术及应用(第4版)配套习题及答案
交流伺服与变频技术及应用（第4版）配套习题及答案习题一：伺服系统基本原理1.请简要介绍伺服系统的基本原理。
答：伺服系统是一种闭环控制系统，通过将反馈信号与期望信号相比较，并根据差异进行调节和控制，以实现准确的位置控制、速度控制和力控制等功能。
伺服系统由电机、传感器、控制器和执行机构组成，其中电机负责转换电能为机械能，传感器负责采集反馈信号，控制器根据期望信号和反馈信号进行控制计算，执行机构负责输出控制信号。
2.什么是PWM调制？它在伺服控制系统中有什么作用？答：PWM调制（Pulse Width Modulation）是一种将模拟信号转换为脉冲信号的技术。
在伺服控制系统中，PWM调制被用于控制电机的速度和位置。
通过改变脉冲信号的占空比，即高电平时间与周期时间的比例，可以控制电机的转速和位置精度。
PWM调制技术具有简单、高效的特点，可以有效地控制电机的输出功率和响应速度。
3.请说明伺服系统的静态误差、动态特性和稳定性分析。
答：伺服系统的静态误差是指系统在达到期望位置后的偏差。
静态误差可以通过改变控制器参数或增加反馈环节来进行补偿。
动态特性是指系统在输入信号发生变化时的响应特性，包括响应时间、超调量和稳定性等方面。
稳定性分析主要是通过判断系统的闭环极点位置来决定系统是否稳定，在控制系统中，极点位置在左半平面表明系统是稳定的。
习题二：交流伺服系统的电机选择与控制1.交流伺服系统选择电机时需要考虑哪些因素？答：选择交流伺服系统的电机时需要考虑以下因素：负载特性、转矩要求、转速要求、输出功率、尺寸和重量、成本以及可靠性等。
负载特性包括负载惯性、负载转矩和负载扭矩等，转矩要求和转速要求决定了电机的选型范围，输出功率需要满足负载要求，尺寸和重量需要适应装置的安装空间，成本和可靠性是选择电机时重要考虑的因素。
2.请简要介绍交流伺服电机常用的控制方法。
答：交流伺服电机常用的控制方法有位置控制、速度控制和力控制。
位置控制是将电机控制到预定位置，通常使用PID控制器来精确控制电机的位置。
《变频及伺服应用技术》教案
《变频及伺服应用技术》教案一、教学内容本节课选自《变频及伺服应用技术》教材第四章，详细内容主要包括：变频器的工作原理、变频器的选型与安装、变频调速系统的设计及应用、伺服驱动系统的工作原理及其控制方法。
二、教学目标1. 让学生掌握变频器的工作原理，能正确选型、安装变频器。
2. 使学生了解变频调速系统的设计及应用，能运用到实际工程中。
3. 让学生掌握伺服驱动系统的工作原理及其控制方法，提高实际操作能力。
三、教学难点与重点教学难点：变频器的选型与安装、变频调速系统的设计、伺服驱动系统控制方法。
教学重点：变频器工作原理、伺服驱动系统工作原理、变频调速系统的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：PPT、视频、实物模型。
五、教学过程1. 导入：通过展示实际工程案例，让学生了解变频及伺服应用技术的现实意义。
2. 基本概念：讲解变频器、伺服驱动系统的工作原理。
3. 实践操作：a. 变频器选型与安装：以实际工程为例，指导学生如何正确选型、安装变频器。
b. 变频调速系统设计：介绍设计方法，结合实例进行分析。
c. 伺服驱动系统控制方法：讲解控制原理，进行实际操作演示。
4. 随堂练习：让学生针对所学内容进行实际操作，巩固知识点。
5. 例题讲解：针对重难点，选取典型例题进行讲解。
六、板书设计1. 变频器工作原理2. 变频器选型与安装3. 变频调速系统设计及应用4. 伺服驱动系统工作原理5. 伺服驱动系统控制方法七、作业设计1. 作业题目：a. 请简述变频器的工作原理。
b. 请说明如何正确选型、安装变频器。
c. 请分析一个实际的变频调速系统设计案例。
d. 请阐述伺服驱动系统的工作原理及控制方法。
2. 答案：八、课后反思及拓展延伸1. 反思：针对本节课的教学效果，进行自我评价，分析优点与不足，不断改进教学方法。
2. 拓展延伸：a. 开展课外实践活动，让学生深入了解变频及伺服应用技术在实际工程中的应用。
b. 邀请相关领域的专家进行讲座，拓展学生视野。
江苏开放大学 机电设备伺服与变频应用 第1次形考作业
机电设备伺服与变频应用完成第1次形考作业（占形考成绩15%）作业详情1绕线式异步电动机双馈调速，如原处于低同步电动运行，在转子侧加入与转子反电动势相位相同的反电动势，而负载为恒转矩负载，则（）。
客观题满分：2分得分：2分A，输出功率低于输入功率B，输出功率高于输入功率C，输出功率高于输入功率D，输出功率低于输入功率正确答案：B学生答案：B老师点评：答案解析：绕线式异步电动机双馈调速，如原处于低同步电动运行，在转子侧加入与转子反电动势相位相同的反电动势，而负载为恒转矩负载，则s<0，输出功率高于输入功率。
2带二极管整流器的SPWM变频器是以正弦波为逆变器输出波形，是一系列()的矩形波。
客观题满分：2分得分：2分A幅值不变，宽度可变B幅值可变，宽度不变C幅值不变，宽度不变D幅值可变，宽度可变正确答案：A学生答案：A老师点评：答案解析：带二极管整流器的SPWM变频器是以正弦波为逆变器输出波形，是一系列幅值不变，宽度可变的矩形波。
3当理想空载转速n0相同时，闭环系统的静差率与开环下的之比为（）。
客观题满分：2分得分：2分A1BC1+K（K为开环放大倍数）D1/（1+K）（K为开环放大倍数）正确答案：D学生答案：D老师点评：答案解析：当理想空载转速n0相同时，闭环系统的静差率与开环下的之比为1/（1+K）4速度单闭环系统中，不能抑制（）的扰动。
客观题满分：2分得分：2分A调节器放大倍数B电网电压波动C负载D测速机励磁电流正确答案：D学生答案：D老师点评：答案解析：带二极管整流器的速度单闭环系统中，不能抑制以正弦波为逆变器输出波形（测速机励磁电流）。
5转速—电流双闭环不可逆系统正常稳定运转后，发现原定正向与机械要求的正方向相反，需改变电机运行方向。
此时不应（）。
客观题满分：2分得分：2分A调换磁场接线B调换电枢接线C同时调换磁场和电枢接线同时调换磁场和测速发电机接线正确答案：C学生答案：C老师点评：答案解析：带二极管整流器的转速—电流双闭环不可逆系统正常稳定运转后，发现原定正向与机械要求的正方向相反，需改变电机运行方向。
变频器中的伺服控制技术应用详解
变频器中的伺服控制技术应用详解伺服控制技术是在工控系统中被广泛应用的一种自动化控制技术，它使用传感器来监测设备的反馈信号，然后给予机械设备恰当的控制力度，使其能够按照预先设定的程序运动。
伺服控制技术常常和变频器一起被使用，以实现更高效准确的控制。
本文将详细介绍变频器中的伺服控制技术及其应用。
一、伺服控制技术概述伺服控制技术主要应用于工业自动化控制系统中，其主要作用是精确控制运动轨迹和速度。
在伺服控制系统中，电机与传感器紧密结合，通过对传感器信号的采集和计算，实现对电机的精确控制。
伺服控制技术的核心在于控制系统能够根据实际运行过程中的数据来及时调整电机的转速和转向，从而达到更加准确的位置、速度和加速度控制。
二、变频器中的伺服控制技术应用变频器是将电源频率转换为可以控制电机转速的电力设备。
在伺服控制中，变频器作为控制电机转速、实现坐标定位和速度调整的关键部件使用。
通过变频器对电机转速的调节，实现精准的位置控制和速度控制。
变频器中的伺服控制技术应用经常涉及到计数器、编码器和累加器等多种控制元件。
三、伺服控制技术应用场景1. 自动化生产伺服控制技术广泛应用于自动化生产线中，以实现高效的生产和成品质量要求。
通过伺服电机的旋转掌控，实现对物料的精准定位，进而实现更加高效和精确的自动化生产。
2. 机器人控制伺服控制技术在机器人控制系统中也有广泛应用。
机器人的动作精度和可靠性对于伺服电机的控制要求很高，通过伺服控制技术能够精确控制机器人的运动，包括位置、速度、加速度等，满足机器人应用场景下的精确控制需要。
3. 医疗仪器伺服控制技术也被广泛应用于医疗仪器领域，可以实现高精度的医疗仪器控制，包括X射线机、CT机、核磁共振仪等。
这些医疗设备需要高精度的定位和速度控制，伺服控制技术能够满足这些需求，提升医疗诊疗的效率和精确性。
四、结论在当今自动化控制技术领域中，伺服控制技术已经被广泛应用，尤其是在变频器中的伺服控制技术应用更是发挥了极大的作用。
交流伺服与变频技术及应用课程标准
《交流伺服与变频技术》课程标准课程名称:《交流伺服与变频技术》课程编码:10731108课程类型:理实一体化开课部门:机械工程系适用专业及参考学时:专业名称专业方向参考学分参考学时数控设备应用与维护各方向通用464一,前言1. 课程性质交流伺服与变频器在工业自动化领域地应用已经越来越广泛,交流调速代替传统地直流调速已成为工业自动化领域地趋势。
为了使学习内容能紧跟技术发展,以适应职业岗位地需求,特开设本课程。
本课程是《机电一体化》,《数控设备应用与维护专业》,《机电设备维护》等机电类专业地通用专业基础课程,是学生掌握面广量大地通用型交流伺服与变频器基础知识与应用,维修技能地支撑课程。
通过本课程学习,学生应掌握机电一体化设备应用与维修员在交流伺服与变频器应用与维修方面所需地理论知识;使得学生能够根据不同地控制要求,规划问题解决方案;能利用变频器与交流伺服地功能解决工程实际问题;能熟练操作,使用通用型交流伺服与变频器;并初步具备故障地分析与维修能力。
课程开设一学期,64 学时/4 学分。
2. 课程定位《交流伺服与变频技术》课程地教学重点是用于通用机械,纺织机械,包装机械,自动线,工业机器及配套产数控系统地普及型数控机床等机电一体化设备地通用型交流伺服与变频器,课程不包括全功能型数控系统所配套地交流伺服与主轴系统方面地内容。
课程内容涉及电力电子技术,运动控制技术,自动控制技术等,分变频器与交流伺服两个学习领域。
由于变频器与交流伺服地结构,原理,用途相近,出于知识与技能体系地考虑,课程设置时原则上应将两个学习领域合并,以增加系统性,避免学习内容地重复与交叉。
《交流伺服与变频技术》开设前,学生通过《机床电气控制与 PLC》,《电工与工业电子学》等课程地学习获得强电控制,变频调速与伺服,PLC 等数控系统主要组成部分地知识基础与安装调试地基本技能,然后进入本课程地学习。
本课程学习获得地知识与技能是后续地《数控系统连接与调试》,《数控机床故障诊断与维修》等课程学习过程地数控系统连接与调试,数控机床故障诊断与排除准备了知识与技能基础。
《变频及伺服应用技术》教案
《变频及伺服应用技术》教案教案：《变频及伺服应用技术》一、教学内容本节课的教学内容选自《自动化设备与应用》教材的第四章，主要涉及变频器和伺服系统的原理及应用。
具体内容包括：1. 变频器的基本原理、结构及功能；2. 伺服系统的基本原理、结构及功能；3. 变频器和伺服系统在自动化设备中的应用案例。
二、教学目标1. 了解变频器和伺服系统的基本原理、结构及功能；2. 掌握变频器和伺服系统在自动化设备中的应用方法；3. 能够分析实际工程中变频器和伺服系统的问题，并提出解决方案。
三、教学难点与重点1. 变频器和伺服系统的原理及功能；2. 变频器和伺服系统在实际工程中的应用。
四、教具与学具准备1. PPT课件；2. 变频器和伺服系统的实物模型或图片；3. 相关实例视频资料。
五、教学过程1. 引入：通过播放一个自动化生产线的实例视频，让学生了解变频器和伺服系统在实际工程中的应用，激发学生的学习兴趣。
2. 讲解：详细讲解变频器的基本原理、结构及功能，并通过实物模型或图片进行展示，让学生更直观地理解。
3. 互动：提问学生关于变频器的工作原理和功能，引导学生进行思考和讨论，巩固所学知识。
4. 讲解：详细讲解伺服系统的基本原理、结构及功能，并通过实物模型或图片进行展示，让学生更直观地理解。
5. 互动：提问学生关于伺服系统的工作原理和功能，引导学生进行思考和讨论，巩固所学知识。
6. 应用：介绍变频器和伺服系统在自动化设备中的应用案例，让学生了解实际工程中的应用方法。
7. 练习：给出一个实际工程案例，让学生分析并运用所学知识解决问题。
六、板书设计1. 变频器的基本原理、结构及功能；2. 伺服系统的基本原理、结构及功能；3. 变频器和伺服系统在自动化设备中的应用案例。
七、作业设计1. 请简述变频器的工作原理和功能。
答案：变频器是一种用于调节交流电机转速的装置，通过改变供电频率来改变电机的转速。
变频器的主要功能有：调节电机转速、实现电机软启动、提高电机运行效率、降低电机噪音等。
变频与伺服应用技术课程总结报告2000字
变频与伺服应用技术课程总结报告2000字变频与伺服应用技术课程总结报告一、引言变频与伺服应用技术是现代工业控制领域中的重要分支，通过控制电机的转速和动力输出，实现对机械设备的精确控制。
本报告旨在总结变频与伺服应用技术课程的学习成果以及对未来实际应用的展望。
二、课程内容回顾1. 变频技术变频技术通过改变电源频率，实现对电机转速的精确控制。
课程中我们学习了变频器的工作原理、调试方法以及在不同应用场景下的参数设置。
通过实际操作与案例分析，我们掌握了变频技术在工业自动化控制中的重要性和应用方法。
2. 伺服技术伺服技术是一种高精度的控制技术，通过对伺服电机的位置、速度和力矩进行控制，实现对机械设备的精确定位和运动控制。
课程中我们学习了伺服系统的组成结构、控制原理以及参数调试方法。
通过实验实践和案例分析，我们深入理解了伺服技术在自动化生产中的重要作用。
3. 应用案例课程中还介绍了一些典型的变频与伺服应用案例，如风电场的风能发电系统、机床的数控系统等。
通过分析这些案例，我们领略了变频与伺服技术在实际工程中的广泛应用，并对未来的发展方向有了更清晰的认识。
三、学习成果总结通过本课程的学习，我们取得了以下几方面的学习成果：1. 理论知识的掌握我们学习了变频与伺服技术的基本原理、工作方式和应用方法，对这两种技术有了深入的理解。
掌握了变频器的参数调试方法、伺服系统的参数设置和控制策略，可以进行相应的工程设计和实施。
2. 实践能力的提升通过实验实践和案例分析，我们熟悉了变频与伺服技术在实际工程中的应用环境和操作方法。
掌握了变频器的调试与故障排除技巧，能够高效地进行设备调试和维护工作。
3. 团队合作与沟通能力的培养课程中我们进行了小组实验和案例讨论，培养了团队合作和沟通协作的能力。
通过与同学们的合作，我们学会了团队合作中的分工、协作和沟通技巧，为将来的工作打下了基础。
四、未来展望变频与伺服技术作为工业控制领域中的重要技术，将在未来发展中发挥更重要的作用。
伺服系统及变频器应用技术第一章PPT课件
➢永磁直流伺服电动机（大惯量宽调速直流伺服电动机）
永磁直流伺服电动机的缺点是有电刷，限制了转速的提高，而且结构复
杂、价格较贵。
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（1） 直流伺服系统
直流伺服系统适用的功率范围很宽，包括从几十瓦到几十千瓦的控制 对象。直流电动机的输出力矩同加于电枢的电流和由激磁电流产生的磁通 有关，通过改变电枢电流或激磁电流，可对直流电动机的力矩进行控制。
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第一单元 机电伺服系统概述（1）
机电伺服系统 的概念
机电伺服系统 的类型
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结束语
当你尽了自己的最大努力 时，失败也是伟大的，所 以不要放弃，坚持就是正 确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
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图2-3 半闭环系统原理图
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（2）半闭环伺服系统
主要特点：
较稳定的控制特性 介于闭环伺服系统和开环伺服系统之间的定位精度 系统稳定性较好 调试较容易 价格低廉
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（3）闭环伺服系统
闭环伺服系统带有检测装置，可以直接对工作台的位移量进行检测。 在闭环伺服系统中，速度、位移测量元件不断地检测控制对象的运动状 态。如图2-4所示为闭环伺服系统原理图：
速度控制既可单独使用，也可与位置控制联合成为双回路控制，但主 回路是位置控制，速度控制作为反馈校正，改善系统的动态性能，如各 种数控机械的双回路伺服系统。
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（3）转矩伺服系统
转矩控制是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴 对外的输出转矩的大小。
《变频及伺服应用技术》优质教案
《变频及伺服应用技术》优质教案一、教学内容本节课选自《电气自动化技术》教材第十二章《变频及伺服应用技术》，详细内容包括：变频调速原理、变频器的种类及选型、变频器控制电路设计、伺服系统的组成及原理、伺服驱动器的应用和调试。
二、教学目标1. 掌握变频调速的原理及其在实际工程中的应用。
2. 学会分析变频器的种类及选型，能根据实际需求进行合理选择。
3. 能够设计简单的变频器控制电路，并了解伺服系统的组成及原理。
三、教学难点与重点重点：变频调速原理、变频器及伺服驱动器的选型和应用。
难点：变频器控制电路设计、伺服系统的调试。
四、教具与学具准备1. 教具：PPT、板书、实物模型、示波器、万用表。
2. 学具：笔记本、教材、实验箱、变频器、伺服驱动器。
五、教学过程1. 导入：通过展示实际工程中应用的变频及伺服系统，引起学生兴趣，引出本节课的主题。
2. 理论讲解：（1）变频调速原理：讲解变频器的工作原理，以及变频调速的优点。
（2）变频器种类及选型：分析不同类型变频器的特点，指导学生如何进行选型。
（3）变频器控制电路设计：讲解设计方法，结合实例进行说明。
（4）伺服系统组成及原理：介绍伺服系统的基本构成，讲解其工作原理。
（5）伺服驱动器应用及调试：分析伺服驱动器的应用场景，讲解调试方法。
3. 实践操作：（1）学生分组进行变频器控制电路的设计与搭建。
（2）学生进行伺服系统的调试，观察并记录实验数据。
4. 例题讲解：结合教材中的例题，进行详细讲解，巩固所学知识。
5. 随堂练习：布置相关的练习题，让学生及时巩固所学知识。
六、板书设计1. 变频调速原理2. 变频器种类及选型3. 变频器控制电路设计4. 伺服系统组成及原理5. 伺服驱动器应用及调试七、作业设计1. 作业题目：（1）简述变频调速原理及其优点。
（2）分析变频器选型的依据，举例说明。
（3）设计一个简单的变频器控制电路。
（4）简述伺服系统的组成及工作原理。
2. 答案：（1）见教材第十二章第一节。
《交流伺服与变频技术及应用》试题及答案
《交流伺服与变频技术及应用》试题及答案一、单项选择题（每小题2分，共20分）1. 在转速低于5000r/min、精度要求很高的场合，应优先选用的调速装置是……………（ B ）A. 变频器B. 交流伺服C. 交流主轴D. 机械变速2. 在廉价、低性能、小范围调速的场合，应优先选用的交流调速装置是…………………（ A ）A. 变频器B. 交流伺服C. 交流主轴D. 机械变速3. 变频器与交流主轴驱动器的主要区别是………………………………………… （ D ）A. 调速原理B. 电路结构C. 控制器件D. 控制对象（电机）4. 交流伺服和变频器逆变回路常用的电力电子器件是…………………………… （ B ）A. GTRB. IGBTC. 二极管D. 晶闸管5. 通用变频器的控制对象是………………………………………………………… （ B ）A. 伺服电机B. 感应电机C. 直流电机D. 专用电机6. 3~380V输入的变频器直流母线电压约为………………………………………… （ D ）A. 230VB. 320VC.500VD.610V7. 额定转速为3000r/min、磁极对数为4的伺服电机，其额定频率为……………（ D ）A. 50HzB. 100HzC. 133HzD. 200Hz8. 额定电压为3~AC380/480V的驱动器，其输入电压允许的范围为……………（ C ）A. 380~480VB. 325~552VC. 325~528VD. 342~528V9. 采用2线制控制时，CNC的M03/M04指令输出应连接到变频器的…………… （ C ）A. A1/ACB. A2/ACC. S1/S2D. S510. 机床调试时发现所有主轴转速都略低于指令转速，可以采取的措施是……… （ B ）A. 降低增益B. 提高增益C. 减小偏移D. 增加偏移二、多项选择题（每小题3分，共30分）1. 以下可用于机电设备速度控制的系统是……………………………………… （A、B、C、D）A. 交流传动B. 直流传动C.交流伺服D.直流伺服2. 以下属于安川交流伺服产品的型号是………………………………………… （A、B ）A. ∑IIB. ∑VC. CIMR-G7D. CIMR-A10003. 以下产型号中属于三菱变频器产品是…………………………………………… （A、C ）A. FR-A540B. MR-J3C. FR-A740D. CIMR-G74. 可实现感应电机的无级调速方案是……………………………………………… （B、C、D ）A. 变极B. 变频C. 调压D. 变转差率5. SGDV-120A01A驱动器的主要技术参数是……………………………………… （B、C、D ）A. 额定输出电流为120AB. 额定输入电压为3~200VC. 额定输出电流为12AD. 带位置脉冲输入接口6. 以下对SGMSV-20ADA电机描述正确的是……………………………………… （A、B、D）A. 高速小惯量电机B. 额定输出功率为2kWC. 额定输出电流为20AD. 额定输入电压为3~200V7. ∑V驱动器DI可直接连接的信号为………………………………………………… （A、B、C）A. 按钮B. NPN集电极开路输出接近开关C. 继电器触点D. PNP集电极开路输出接近开关8. 机床主轴控制应选用的变频器为…………………………………………………… （B、D ）A. 普通型变频器B. 紧凑型变频器C. 节能型变频器D. 高性能变频器9. CIMR-AB4A0005用于ND负载时，以下理解正确的是……………………… （A、B、C、D ）A. 额定输出电流为5.4AB. 可控制的电机功率为2.2kWC. 额定输入电压为3~AC400VD. 输入电源容量为6.1kV A10. 安川变频器DI信号可选择的连接方式有………………………………………… （A、B ）A. DC汇点输入B. DC源输入C. AC汇点输入D. AC源输入1. 某数控车床的X轴导程为6mm，Z轴导程为10mm，CNC分辨率为0.001mm，电机内置编码器为220 P/r，试计算并确定∑V 驱动器的电子齿轮比参数。
详解伺服驱动器和变频器的区别
伺服驱动器伺服驱动器（servo drives）又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。
一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制，实现高精度的传动系统定位，目前是传动技术的高端产品。
伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分，被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。
尤其是应用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外研究热点。
当前交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置3闭环控制算法。
该算法中速度闭环设计合理与否，对于整个伺服控制系统，特别是速度控制性能的发挥起到关键作用［1］。
在伺服驱动器速度闭环中，电机转子实时速度测量精度对于改善速度环的转速控制动静态特性至关重要。
为寻求测量精度与系统成本的平衡，一般采用增量式光电编码器作为测速传感器，与其对应的常用测速方法为M/T测速法。
M/T 测速法虽然具有一定的测量精度和较宽的测量范围，但这种方法有其固有的缺陷，主要包括：1）测速周期内必须检测到至少一个完整的码盘脉冲，限制了最低可测转速；2）用于测速的2个控制系统定时器开关难以严格保持同步，在速度变化较大的测量场合中无法保证测速精度。
因此应用该测速法的传统速度环设计方案难以提高伺服驱动器速度跟随与控制性能。
工作原理目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，实现数字化、网络化和智能化。
功率器件普遍采用以智能功率模块（IPM）为核心设计的驱动电路，IPM内部集成了驱动电路，同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路，在主回路中还加入软启动电路，以减小启动过程对驱动器的冲击。
功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到相应的直流电。
经过整流好的三相电或市电，再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。
《变频及伺服应用技术》教案
《变频及伺服应用技术》教案教案：《变频及伺服应用技术》一、教学内容：本节课的教学内容主要包括变频器和伺服系统的应用技术。
教材的章节涉及第4章“变频器应用技术”和第5章“伺服系统应用技术”。
第4章详细介绍了变频器的原理、结构、功能及在不同行业中的应用实例。
第5章则对伺服系统的组成、工作原理、调速特性等进行了深入的讲解，并通过实际案例展示了伺服系统在工业自动化中的应用。
二、教学目标：1. 让学生了解变频器和伺服系统的原理及功能，掌握其应用技术。
2. 培养学生分析问题和解决问题的能力，能根据实际需求选择合适的变频器和伺服系统。
3. 提高学生对工业自动化技术的认识，培养其对自动化领域的兴趣。
三、教学难点与重点：重点：变频器和伺服系统的原理、功能及应用技术。
难点：变频器和伺服系统在不同行业中的实际应用案例分析。
四、教具与学具准备：1. 教具：多媒体教学设备、变频器和伺服系统的实物或模型、实验设备。
2. 学具：教材、实验指导书、笔记纸、笔。
五、教学过程：1. 实践情景引入：以一个工厂生产线上的自动化设备为例，介绍变频器和伺服系统在实际中的应用。
2. 知识讲解：a) 讲解变频器的原理、结构、功能及调节方式。
b) 讲解伺服系统的组成、工作原理、调速特性。
3. 例题讲解：分析典型行业中变频器和伺服系统的应用案例，如电梯、机床、塑料机械等。
4. 随堂练习：让学生结合实例，分析变频器和伺服系统的工作原理及应用技术。
5. 实验操作：安排课后实验，让学生亲自操作变频器和伺服系统，加深对知识的理解。
六、板书设计：板书内容主要包括变频器和伺服系统的原理图、结构框图、功能表格等，以及实际应用案例的简要介绍。
七、作业设计：1. 作业题目：a) 描述变频器和伺服系统的工作原理。
b) 根据实际需求，选择合适的变频器和伺服系统。
c) 分析电梯、机床、塑料机械等行业中变频器和伺服系统的应用案例。
2. 答案：a) 变频器工作原理：……b) 伺服系统工作原理：……c) 电梯行业应用案例：……八、课后反思及拓展延伸：1. 反思：本节课的教学效果如何，学生是否掌握了变频器和伺服系统的应用技术。
变频器与伺服的区别
伺服与变频器有什么区别变频器和伺服驱动器作为传动系统中应用最广泛的驱动设备，两者稳稳地占据着驱动领域的绝大部分地盘。
谈起两者的区别，很多人只知道变频器常用于低端机械设备，而伺服驱动器则多用于高端机械设备，这是一种比较笼统的说法，今天我们来认知一下两者的异同~~~一、两者的定义变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换成另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软启动、变频调速、提高运转精度、改变功率因素等功能。
变频器可驱动变频电机、普通交流电机，主要是充当调节电机转速的角色。
变频器通常由整流单元、中间电路、逆变器和控制器四部分组成。
伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。
主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制的非常灵活方便。
伺服系统是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。
又称随动系统。
在很多情况下，伺服系统专指被控制量（系统的输出量）是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统，其作用是使输出的机械位移（或转角）准确地跟踪输入的位移（或转角）。
伺服系统的结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。
伺服系统按所用驱动元件的类型可分为机电伺服系统、液压伺服系统和气动伺服系统。
最基本的伺服系统包括伺服执行元件（电机、液压缸）、反馈元件和伺服驱动器。
若想让伺服系统运转顺利还需要一个上位机构，PLC、以及专门的运动控制卡，工控机+PCI卡，以便给伺服驱动器发送指令。
二、两者的工作原理变频器的调速原理主要受制于异步电动机的转速n、异步电动机的频率f、电动机转差率s、电动机极对数p这四个因素。
转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f 在0-50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。
变频调速就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的。
主要采用交—直—交方式，先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。
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图1-4 闭环系统原理图
（3）闭环伺服系统
主要特点：
与半闭环伺服系统相比，其反馈点取自输出量，避免了半闭环系统自 反馈信号取出点至输出量间各元件引出的误差。由于系统是利用输出量 与输入量之间的差值进行控制的，故又称其为负反馈控制。
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（2）速度伺服系统
速度控制是保证电机的转速与速度指令要求一致，通常采用PI控制方 式。对于动态响应、速度恢复能力要求特别高的系统，可采用变结构（ 滑模）控制方式或自适应控制方式。
速度控制既可单独使用，也可与位置控制联合成为双回路控制，但主 回路是位置控制，速度控制作为反馈校正，改善系统的动态性能，如各 种数控机械的双回路伺服系统。
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图2-2 开环系统原理图
（1）开环伺服系统 主要特点：
优点：结构简单，容易掌握，调试、维修方便，造价低； 缺点：控制精度低、温升高、噪声大、效率低、加减速性能差，在低 频段有共振区、容易失步等。
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（2）半闭环伺服系统
半闭环伺服系统不对控制对象的实际位置进行检测，而是用安装在伺服 电机轴端上的速度、角位移测量元件测量伺服电机的转动，间接地测量控 制对象的位移，角位移测量元件测出的位移量反馈回来，与输入指令比较 ，利用差值来校正伺服电机的转动位置。组成原理图如图2-3所示：
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（1） 直流伺服系统
直流伺服系统适用的功率范围很宽，包括从几十瓦到几十千瓦的控制 对象。直流电动机的输出力矩同加于电枢的电流和由激磁电流产生的磁通 有关，通过改变电枢电流或激磁电流，可对直流电动机的力矩进行控制。
电枢控制 激磁控制
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（1） 直流伺服系统
电枢控制
即对电枢电流进行控制，这时控制电压施加在电枢上。
位置伺服
速度伺服
转矩伺服
点位伺服
连续轨迹伺服
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直线伺服
轮廓伺服
（1）位置伺服系统
位置控制是指转角位置或直线移动位置的控制。位置控制按数控原理 分为点位控制（PTP）和连续轨迹控制（CP）。
点位控制（PTP） ：是点到点的定位控制，它既不控制点与点之间的运动轨迹，也不 在此过程中进行加工或测量。如数控钻床、冲床、镗床、测量机和点焊工业机器人等。
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（3）转矩伺服系统
转矩控制是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴 对外的输出转矩的大小。
主要应用在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中，例如绕 线装置或拉光纤设备，转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以 确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。
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连续轨迹控制（CP）：又分为直线控制和轮廓控制。
直线控制是指工作台相对工具以一定速度沿某个方向的直线运动(单轴或双轴联动)，在 此过程中要进行加工或测量。如数控镗铣床、大多数加工中心和弧焊工业机器人等。
轮廓控制是控制两个或两个以上坐标轴移动的瞬时位置与速度，通过联动形成一个平面或 空间的轮廓曲线或曲面。如数控铣床、车床、凸轮磨床、激光切割机和三坐标测量机等。
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（2）交流伺服系统
交流伺服系统使用交流异步伺服电动机（一般用于主轴伺服电动机） 和永磁同步伺服电动机（一般用于进给伺服电动机）。
特点：
无电刷 转子惯量小 动态响应好
容量大 更高的电压和转速
因此，交流伺服系统得到了迅速发展，已经形成伺服系统的主流。
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2. 按功能特征分类
按功3 半闭环系统原理图
（2）半闭环伺服系统
主要特点：
较稳定的控制特性 介于闭环伺服系统和开环伺服系统之间的定位精度 系统稳定性较好 调试较容易 价格低廉
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（3）闭环伺服系统
闭环伺服系统带有检测装置，可以直接对工作台的位移量进行检测。 在闭环伺服系统中，速度、位移测量元件不断地检测控制对象的运动状 态。如图2-4所示为闭环伺服系统原理图：
第一单元 机电伺服系统概述 （1） —— 机电伺服系统及类型
本讲主要内容 1. 机电伺服系统概念 2. 机电伺服系统类型
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一、 机电伺服系统概念
伺服系统：用来控制被控对象的某种状态，使其能够自动地、连续 地、精确地复现输入信号的变化规律，亦称随动系统。 主要任务：按照控制命令要求，对信号进行变换、调控和功率放大 等处理，使驱动装置输出的转矩、速度及位置都能得到灵活方便的 控制。 机电伺服系统：以电动机作为动力驱动元件的伺服系统。
交流伺服 系统
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（1） 直流伺服系统
直流伺服系统常用的伺服电动机： 小惯量直流伺服电动机 一般都设计成具有较高的额定转速和较低的惯量，所以应用时要经过中 间机械传动（如减速器）才能与丝杠相连接。目前，许多数控机床上仍 使用这种电动机驱动的直流伺服系统。 永磁直流伺服电动机（大惯量宽调速直流伺服电动机） 永磁直流伺服电动机的缺点是有电刷，限制了转速的提高，而且结构复 杂、价格较贵。
特点： 机械特性基本上呈线性特性，如图21所示； 响应快； 需要较大的控制功率，增加了功率放 大部件的复杂性。
图1-1 直流电机的机械特性
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（1） 直流伺服系统
激励控制
若对激磁电流进行控制，则将控制电压加在激磁绕组上，称为激磁控制。 激磁控制时要求电枢上加恒流电源，使电动机的力矩只受激磁电流控制。 特点： 机械特性上的斜率等于零 动态特性较差 响应较慢
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一、 机电伺服系统概念
机电伺服系统的应用： 船舶自动驾驶 火炮控制 数控加工 机器人
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二、机电伺服系统的类型
伺服系统的分类方法：
按照驱动方式分类 按照功能特征分类 按照控制方式分类
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1. 按驱动方式分类
按驱动方 式分类
电气伺服 液压伺服 气动伺服
直流伺服 系统
3. 按控制方式分类
按控制方式分类
开环伺服系统
半闭环伺服系统
闭环伺服系统
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（1）开环伺服系统
开环伺服系统没有速度及位置测量元件，伺服驱动元件为步进电机或 电液脉冲马达。由于这种控制方式对传动机构或控制对象的运动情况不 进行检测与反馈，输出量与输入量之间只有前向作用，没有反向联系， 故称为开环伺服系统。组成原理图如图2-2所示：