第二章直流伺服电机详解.ppt

七、其他型式直流伺服电动机 第一节 直流伺服电动机 (一) 无刷直流伺服电动机 直流电动机具有良好的机械特性和调节特性，堵转转矩又大，因而被广泛应用于驱动装置及伺服系统中。但是，一般直流电动机都有换向器和电刷，其间形成滑动的机械接触容易产生火花，并引起无线电干扰，过大的火花甚至影响电机的正常运行。此外，因存在电刷和换向器的滑动接触，又使维护麻烦，且影响到电机工作的可靠性，所以人们早就开始寻求直流电动机的无接触式换向。 早在1934年就出现过采用电子管线路代替机械滑动接触的无换向器直流电动机，但由于当时电子器件的技术水平和制造成本的限制，这种电动机并没有得到发展。 近年来出现的无刷电动机，是用晶体管开关电路和位置传感器来代替电刷和换向器。这使无刷直流电动机既具有直流电动机的机械特性和调节特性，又具有交流电动机的维护方便、运行可靠等优点。但目前的无刷直流电动机成本还较高，总的体积亦较大。这些缺点将随着科学技术的不断发展，新材料、新元件、新技术和新工艺的出现而被逐步克服。目前我国生产的这种型式电动机的型号为SW。 七、其他型式直流伺服电动机 第一节 直流伺服电动机 (一) 无刷直流伺服电动机 直到晶体管和大功率可控硅元件被广泛采用后，无换向器直流电动机才真正实现，相应地各种微型无刷直流电动机也得到了发展。 1、无刷直流电动机的结构 七、其他型式直流伺服电动机 第一节 直流伺服电动机 (一) 无刷直流伺服电动机 无刷直流电动机通常是由电动机、转子位置传感器和晶体管开关电路三部分组成。 无刷直流电动机在结构上是一台反装式的普通直流电动机。它的电枢放置在定子上，永磁磁极位于转子上。它的电枢绕组为一多相绕组，可接成星形或三角形(封闭形)。各相绕组分别与晶体管开关电路中的功率开关元件相连接，如图2－11所示。 1、无刷直流电动机的结构 七、其他型式直流伺服电动机 第一节 直流伺服电动机 (一) 无刷直流伺服电动机 2、无刷直流电动机的工作原理 七、其他型式直流伺服电动机 第一节 直流伺服电动机 (一) 无刷直流伺服电动机 三个光电管PT1、PT2和PT3安装位置相差120°，通过安装在电机轴上的旋转挡板，按顺序使它们受光。 3、定子绕组的通电状态 七、其他型式直流伺服电动机 第一节 直流伺服电动机 (一) 无刷直流伺服电动机 当转子转过2π电角度时定子绕组共有三个通电状态，每一状态仅有一相导通，而其它两相截止，其持续时间应为转子转过 电角度所对应的时间。 (二) 直流力矩电动机 七、其他型式直流伺服电动机 第一节 直流伺服电动机 力矩电动机是一种由伺服电动机和驱动电动机结合起来发展而成的特殊电机。它不经过齿轮等减速机构而直接驱动负载，并由输入的控制电压信号直接调节负载的转速。在位置控制方式的伺服系统中，它可以工作在堵转状态，在速度控制方式的伺服系统中，又可以工作在低速状态，且输出较大的转矩。所以力矩电动机是一种直接驱动负载的执行元件。 (二) 直流力矩电动机 七、其他型式直流伺服电动机 第一节 直流伺服电动机 性能特点：低速、大转矩，转矩波动小，特性的直线性好，在堵转条件下能长期工作。 原理：与一般直流伺服电动机相同。 结构特点：与一般直流伺电动机不同，呈扁平形，以获得较大的转矩。 电枢长度与直径之比一般为0.2左右。 (二) 直流力矩电动机 七、其他型式直流伺服电动机 第一节 直流伺服电动机 1-定子；2-转子；3-电刷；4-电枢绕组；5-槽楔兼换向器片；6-铜环 八、直流伺服电动机的应用和选择 第一节 直流伺服电动机 (一) 按输出量分类的控制系统 直流伺服电动机所控制的系统按输出量可以划为位置、速度及力矩(或力)三种控制系统，该输出量往往按输入的要求而变化。 八、直流伺服电动机的应用和选择 第一节 直流伺服电动机 (二) 应用直流伺服电动机的基本要求 直流伺服电动机控制的系统是由各种元器件或组件等组成的。要正确地设计一个最佳系统，不仅涉及系统的理论，还关系到合理正确的设计，应在满足性能要求下达到最佳的经济指标。最佳系统主要是从系统运动速度变化和负载耦合两个方面加以考虑。对系统中作驱动用直流电动机来说，主要是运行可靠，即发热和换向火花等问题。对任何一种系统，均有如下要求：如环境温度和湿度变化范围；环境的条件如工厂、试验室、室外、室内等，所用电源；体积和重量；寿命、成本及价格等。 八、直流伺服电动机的应用和选择 第一节 直流伺服电动机 (二) 应用直流伺服电动机的基本要求 系统的负载是主要