直流伺服電動機的技術參數與特性參數,直流伺服電動機的特點特性及...
2020-11-25 電子發燒友直流伺服電動機是自動控制系統中具有特殊用途的直流電動機，又稱執行電機，它能夠把輸入的電壓信號變換成軸上的角位移和角速度等機械信號。直流伺服電動機的工作原理、基本結構及內部電磁關係與一般用途的直流電動機相同。
直流伺服電動機的控制電源為直流電壓，分普通直流伺服電動機、盤形電樞直流伺服電機、空心杯直流伺服電機和無槽直流伺服電機等。普通直流伺服電動機有永磁式和電磁式兩種基本結構類型。電磁式又分為他勵、並勵、串勵和復勵四種，永磁式可看作是他勵式。
特點：轉子直徑較小、軸向尺寸大；轉動慣量小，因此響應時間快。但額定扭矩較小，一般必須與齒輪降速裝置相匹配。用於高速輕載的小型數控工具機中。
1、直流伺服電動機的基本結構
圖為直流伺服電動機的結構，主要包括定子、轉子、電刷與換向片三個部分
2. 直流伺服電動機的分類
（1）根據電動機本身結構的不同，可分為以下幾類：
改進型直流伺服電動機轉子的轉動慣量較小，過載能力較強，且具有較好的換向性能。
小慣量直流電動機最大限度地減少了轉子的轉動慣量，能獲得最好的快速特性。
永磁直流伺服電動機能在較大過載轉矩下長期地工作，轉動慣量較大，無勵磁迴路損耗，可在低速下運轉。
無刷直流電動機由同步電動機和逆變器組成，而逆變器是由裝在轉子上的轉子位置傳感器控制。
（2）根據直流電動機對勵磁繞組的勵磁方式不同，可分為他勵式、並勵式、串勵式和復勵式四種。
直流伺服電動機的特點種類
直流伺服電動機的結構和一般直流電動機一樣，只是為了減小轉動慣量而做得細長一些。它的勵磁繞組和電樞分別由兩個獨立電源供電。也有永磁式的，即磁極是永久磁鐵。通常採用電樞控制，就是勵磁電壓f一定，建立的磁通量Φ也是定值，而將控制電壓Uc加在電樞上，其接線圖如下圖所示。
直流伺服電動機，通常用於功率稍大的系統中，其輸出功率一般為1W-600W。
直流伺服電動機分為以下幾種：
一般直流伺服電動機
無槽電樞直流伺服電動機
空心杯形電樞直流伺服電動機
印刷繞組直流伺服電動機
無刷直流伺服電動機
直流伺服電動機的機構特性（n=f（T））和直流他勵電動機一樣，也用下式表示：
n=Uc/KE·Φ-Ra/KE·KT·Φ·T
下圖是直流伺服電動機在不同控制電壓下（Uc為額定控制電壓）的機械特性曲線。
由圖可見：在一定負載轉矩下，當磁通不變時，如果升高電樞電壓，電機的轉速就升高；反之，降低電樞電壓，轉速就下降；當Uc＝0時，電動機立即停轉。要電動機反轉，可改變電樞電壓的極性。
直流伺服電動機的技術參數
1.額定功率 是指電動機軸上輸出功率的額定值，即電動機在額定狀態下運行時的輸出功率。在額定功率下允許電動機長期連續運行而不致過熱。
2.額定電壓 是指電動機在額定狀態下運行時，勵磁繞組和電樞控制繞組上應加的電壓額定值。
3.額定電流 是指電動機在額定電壓下，驅動負載為額定功率時繞組中的電流。額定電流一般就是電動機長期連續運行所允許的最大電流。
4.額定轉速 也稱最高轉速，是指電動機在額定電壓下，輸出額定功率時的轉速。直流伺服電動機的凋速範圍一般在額定轉速以下。
5.額定轉矩 是指電動機在額定狀態下運行時的輸出轉矩。
6.最大轉矩 是指電動機在短時間內可輸出的最大轉矩，它反映了電動機的瞬時過載能力。直流伺服電動機的瞬時過載能力都比較強，其最大轉矩一般可達額定轉矩的5—10倍。
7.機電時間常數τj和電磁時間常數τd
分別反映了直流伺服電動機兩個過渡過程時間的長短。τj通常小於20ms，τd通常小於5ms，兩者之比通常大於3，因而通常可將直流伺服電動機近似地看成是一階慣性環節。
8.熱時間常數 是指電動機繞組上升到額定溫升的63.2%時所需的時間。
9.阻尼係數 又稱內阻尼係數，其倒數即為機械特性曲線的斜率。
直流伺服電動機的特性參數
（1）轉矩－速度特性曲線 又叫工作曲線。
（2）負載－工作周期曲線
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