直流伺服电动机PPT.ppt

2.5 直流伺服电动机的过渡过程 为了分析控制系统的动态特性，了解电机的转速、转矩、电流、功率等物理量在过渡过程中随时间变化的规律，以及过渡过程时间和电机参数的关系。 产生过渡过程的原因，主要是电机中存在两种惯性：机械惯性和电磁惯性。 研究过渡过程的方法：将过渡过程中的物理规律用微分方程表示出来，然后根据初始条件求解方程，找出各物理量与时间的函数关系。 Uj Ua1 Ia1 Ea1 n1 Tem 利用电压方程、转矩方程和动力学方程，可以推导出电机物理的微分方程。并求出变化规律（函数）。 对已制成的电机而言，?j 机电时间常数、?d 电磁时间常数、n0 都是常数，根据直流电动机在动态下的方程建立转速对时间、电枢电流对时间的微分方程，并求解得： 其中 p1 和 p2 是微分方程的两个根。 电机的过渡过程曲线： 4 ? d ? ? j Ia(t) n(t) n0 Ia n o t Ia n n0 o t Ia(t) n(t) 4 ? d?? j 2.6 直流力矩电动机 4）具有峰值堵转转矩和峰值堵转电流 直流力矩电动机性能特点: 在其它条件相同时,如增大电动机直径,减小其轴向长度,就有利于增加电动机的转矩和降低空载转速。这就是电动机做成圆盘状的原因 1）力矩波动小,低速下能稳定运行。 2）机械特性和调节特性的线性度好。 3）响应迅速,动态性好。 2.7 低惯量直流伺服电动机 由于普通直流伺服电动机的低速不稳定等缺点，使其在应用上受到一定限制。 目前国内外已在普通直流伺服电动机的基础上发展了低惯量直流伺服电动机。主要形式有：杯形电枢直流伺服电动机、盘形电枢直流伺服电动机和无槽电枢直流伺服电动机。 1）低惯量。由于转子无铁心，且薄壁细长，惯量极低，有超低惯量电动机之称。 1. 杯形电枢直流伺服电动机的性能特点是： 2）灵敏度高。 3）损耗小，效率高。 4）力矩波动小，低速运转平稳，噪声很小。 5）换向性能好，寿命长。 2. 盘形电枢直流伺服电动机性能特点是: 1) 电机结构简单,制造成本低。 2) 启动转矩大。 3) 换向性能好。 1）低惯量。由于转子无铁心，且薄壁细长，惯量极低，有超低惯量电动机之称。 1. 杯形电枢直流伺服电动机的性能特点是： 它具有转动惯量低、启动转矩大、反应快、启动 灵敏度高、转速平稳、低速运行均匀、换向性能 好等优点。其输出功率为几十瓦到10KW，机电常 数为5~10ms。主要用于要求快速动作、功率较大的系统如数控机床和雷达天线驱动等方面。 3.无槽电枢直流伺服电动机 5) 电枢转动惯量小,反应快, 机电时间常数一般为10~15ms,属于中等低惯量伺服电动机。 4) 力矩波动很小,低速运行稳定性调速范围广而且平滑,能在1:20的低速比范围内可靠平稳运行。 In-line Bottle Filling A application is shown in Fig. 1. In this application multiple filling heads line up with bottles as they move along a continuous line. Each of the filling heads must match up with a bottle and track the bottle while it is moving. Product is dispensed as the nozzles move with the bottles. In this application 10 nozzles are mounted on a carriage that is driven by a ball-screw mechanism. The ball-screw mechanism is also called a lead screw. When the motor turns the shaft of the ball screw, the carriage will move horizontally along the length of the ball-screw shaft. This movement will be smooth so that each of the nozzles can dispense product into the bottles with little spillage. 2.8 直流伺服电动机的应用举