直流伺服电机

2.宽调速直流伺服电机
1、结构
2.宽调速直流伺服电机
1、特点（5）
(1)高转矩 （3）动态响应好 （5）易于调试
（2）过载能力强
（4）调速范围宽，运行平稳
直流伺服电机
什么叫伺服电动机？
在伺服机构的末端，根据输入 信号来操纵或驱动负载机械的动力元件 直流伺服电动机具有起动转矩大、调速 范围宽、机械特性和调节特性线性度好、控制 方便等优点，被广泛应用在闭环或半闭环控制 的伺服系统中。
直流伺服电机
直流伺服电动机的分类
1、按结构分：永磁式和电磁式
2、 按 励 磁 分
直流伺服电机
目的：
1、了解伺服电机的结构与原理；
2、掌握直流伺服电机的特点。
内容：
一、小惯量直流伺服电机；
二、宽调速直流伺服电机。
直流伺服电机
直流电机因调速方便，较硬机械持性，所以 数控伺服系统中早有使用，但由于数控机床的特 殊要求，如：高位移精度，宽调速范围，带负载 能力强，运动稳定等，一般的直流电机不能满足 要求。因为，一般直流电机的转动惯量过大，而 其输出力矩则相对地过小，这样它的动态特性就 比较差，尤其是在低速运转条件下，这个缺点就 更为突出。因此，目前在进给伺服系统中使用的 都是近年发展起来的大功率直流伺服电机。
组或电枢绕组的接线端对调就可改变转向。
1.小惯量直流伺服电机
七、直流伺服电机驱动器
1.小惯量直流伺服电机
七、直流伺服电机驱动器
直流伺服电机 驱动器主要用于接收编 码器的反馈信号和主机 给定的速度信号，实时 地控制伺服电机电枢电 压。驱动器与伺服电机 配套使用.
驱动器的型号为：DA0D020DT64S00。
1.小惯量直流伺服电机
七、直流伺服电机驱动器
型号命名： DAO D 020 D T6 4 S 00 DAO—产品名字； D—电压输出类型，D为直流140V，最大输出功率为500W，E为 直流50V，最大输出功率为23W； 020—放大器输出电流为20A；030为30A； D—驱坳器类型为增量式 T6—适用的马达类型为V720—012E59； 4—传感器类型（1000P/R）； S—控制功能。S为速度控制，P为位置控制，T为转矩控制； 00—鉴定类型。
永磁式直流伺服电机 电磁式直流伺服电机
他励 并励 串励 复励
1.小惯量直流伺服电机
一、结构 直流伺服电动机与普通直流电 动机基本一样，也是由： 1、磁极（定子） 3、电刷 2、电枢（转子） 4、换 向器
定子磁极用于伺服电机
一、结构
与普通直流电动机区别 有3点： （1）转子是光滑无槽的铁 芯，用绝缘粘合剂直接把 线圈帖在铁心表面上。
控制电压
电枢绕组
励磁绕组
励磁电压
图1-3 直流伺服电机接线图
1.小惯量直流伺服电机
（2）、编码器部分 用于返馈电动机转动的角度量。工作原理如下：
编码器产生与电机 转动的角度成正比的反馈信 号，每圈产生2500个脉冲信 号，每个脉冲信号代表 0.144度。
1.小惯量直流伺服电机
（3）、型号命名
实验平台使用的直流伺服电机的品牌是SANYO DENKI，其型号为T720—012E59，最高转速3000转/分。 型号命名： T7 20 — 01 2 E59 T7—电机直径为76mm； 20—输出功率200W； 01—标准类型； 2—电压为直流140V； E59—编码器类型为2500P/R
2.宽调速直流伺服电机
小惯量电机是从减少电机转动惯量来提高 电机的快速性，而宽调速直流伺服电机，则是维持 一般直流电机较大转动愤量的前提下，尽量提高转 矩的方法来改善其动态特性的，它是在杯形小惯量 电机和力矩电机基础上发展起来的新型伺服驱动元 件，又称之为大惯量宽调速直流伺服电机，或简称 为大惯量直流电机。它既具有普通电机各项优点， 又具有小惯量快速响应性能，也就具有较好的输出 转矩/惯量的比值，易与机床惯量匹配。
1.小惯量直流伺服电机
六、直流伺服电动机的控制
速度控制控制主要有以下两种 方法。 (1)电枢电压控制 ----在定子磁场不变的情况下，通过改变施 加在电枢绕组两端的电压来改变电动机的转速，由于负载和定 子磁场均不变，电枢电流可以达到额定值，相应的输出转矩也 可以达到额定值，由电机学可知，这种调速方式称为恒转矩调 速方式。
永磁式直流伺服电机
1.小惯量直流伺服电机
一、结构
与普通直流电 动机区别 有3点：
（2）转子长而且直径小，这是
为了减少转动惯量。
1.小惯量直流伺服电机
一、结构 与普通直流电 动机区别有3点：
（3）定子结构采用图所示方形，提高了
励磁线圈放置的有效面积．但由于无槽 结构．气隙较大，励磁和线圈匝数较大， 故损耗大，发热厉害，为此采取措施是 在极间安放船型挡风板，增加风压，使 之带走较多的热量。而线圈外不包扎形 成赤裸线圈。
1.小惯量直流伺服电机
四、直流伺服电动机的静态特性
直流伺服电机的机械特性（n=f(T)）和直流他励电机一样， 也用下式表示：
Ua TRa n 2 Ce CeCT
直流伺服电机的n=f(T)曲线
1.小惯量直流伺服电机
五、直流伺服电动机的动态特性 直流伺服电机的动态特性是指当给电机电 枢绕组加上阶跃电压时，转子转速随时间变化的规 律。这一规律可用表达ω=f(t)来描述。
1.小惯量直流伺服电机
六、直流伺服电动机的控制
(2)激磁磁场控制---- 这种 方式只适用于电磁式直流伺服电 动机，是通过改变激磁电流的大 小来改变磁场强度，从而改变电 动机的转速。
1.小惯量直流伺服电机
六、直流伺服电动机的控制
方向控制—通过改变励磁磁场或电枢电 压的方向能改变电动机的旋转方向，即将激磁绕
1.小惯量直流伺服电机
二、原理
基本工作原理与一般的他励 直流电机相似。
直流伺服电机工作原理图
1.小惯量直流伺服电机
常用的直流伺服电机外型
1.小惯量直流伺服电机
三、伺服电机系统
直流伺服电机系统由两 部分：
1．能量转换部分分 2．编码器部分
1.小惯量直流伺服电机
（1）、能量转换部分
直流伺服电机的能量转 换部分的结构和工作原理与普 通小型直流电动机基本相同。 它的励磁绕组和电枢绕组分别 由两个独立电源供电。通常采 用电枢控制，就是励磁电压Uf一 定，建立的磁通量Φ也是定值， 而将控制电压Uc加在电枢上。