直流伺服电动机

2
1
放
+
+ M
U1为励磁电压， U U2为电枢电压
大 器
U2
–
U1
–
直流伺服电动机的接线图
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运动控制系统安装调试与运行
直流伺服电动机的控制方式：
把控制信号作为电枢电压Ua来控制电动机的转速，
叫电枢控制。 把控制信号加在励磁绕组上，通过控制磁通 来 控制电动机的转速，叫磁场控制。
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而且控制电压从0到Ua0一段范围内，电
机不转动，故把此区域称为电动机的死区。
直流伺服电动机的调节特性曲线图
斜率k1是由电机本身参数决定的常数， 与负载无关。
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总阻转矩对调节特性的影响
不同转矩时的调节特性如图 所示。由图可知, 当转速ｎ ＝０ 时, 不同转矩Ｔ 所需要的控制电压 Ｕｃ 也是不同的, 只有当电枢电压大于这个电压值
范围大, 启动转矩大, 效率高。 缺点是电枢电流较大; 电刷和
换向器维护工作量大; 接触电阻不稳定; 电刷与换向器之间的
火花有可能对控制系统产生干扰。
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感谢聆听
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向的目的，但励磁电流和主磁通之间是非线性关系，
且随着励磁电压的减小其机械特性变软，调节特性 也是非线性的，故少用。
U E I a Ra
2、直流伺服电动机的机 械特性
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机械特性是指电枢电压等于常数时，转速与电磁 转矩之间的函数关系，
机械特性为一直线，斜率k前面的负号表
示直线是下倾的。斜率k的大小直接表示了
电动机电磁转矩变化所引起的转速变化程度。 斜率k大，转矩变化时转速变化大，机械特 性软。反之，斜率k小，机械特性就硬。
直流伺服电动机的机械特性曲线图
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电枢电压对机械特性的影响
斜率k与电枢电压无关。对应于不同的电枢电压可以得到 一组相互平行的机械特性曲线。 由机械特性曲线可知：
(1) 一定负载转矩下，当磁通
不变时，U2 n。
(2) U2=0时，电机立即停转。
不同控制电压时的机械特性曲线图
3、直流伺服电动机的调 节特性
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• 调节特性是指负载转矩不变时，电机转速与电枢电压之间的函数关系。
调节特性为一上翘的直线。 始动电压Ua0： Ua0是电动机处在待动而又 未动临界状态时的控制电压。
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1. 电枢控制
励磁磁通保持不变，改变电枢 绕组的控制电压。当电动机的负 载转矩不变时，升高电枢电压， 电机的转速就升高；反之转速就
U a Ia R a n Ce Φ
降低。电枢电压等于零时Biblioteka Baidu电机
不转。电枢电压改变极性时，电 机反转。
电枢控制原理图
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时, 电动机才会转动, 调节特性与横轴的交点所对应
的电压值称始动电压。 负载转矩ＴＬ不同时, 始动 电压也不同, ＴＬ 越大, 始动电压越高, 死区越大。 负载越大, 死区越大, 伺服电动机不灵敏, 所以不可 带太大负载。
不同负载时的调节特性
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直流伺服电动机的机械特性和调节特性的线性度好, 调整
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主讲教师：
1、直流伺服电动 机的控制方式
目
录
2、直流伺服电 动机的调节特性
3、直流伺服电 动机的调节特性
1、直流伺服电动机的控 制方式
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直流伺服电动机的结构与直流电动机基本相 同。只是为减小转动惯量，电机做得细长一些。 直流伺服电动机的工作原理也与直流电动机 相同。 供电方式：他励供电。励磁绕组和电枢分别由两 个独立的电源供电。 I I
2．磁场控制 • 电枢绕组电压保持不变，改变励磁回路的电压。
若电动机的负载转矩不变，当升高励磁电压时，励
磁电流增加，主磁通增加，电机转速就降低；反之， 转速升高。改变励磁电压的极性，电机转向随之改 变。 • 尽管磁场控制也可达到控制转速大小和旋转方
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