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什么是直流伺服电动机?

发布时间:2013-01-05

近年来,发展了低惯量的无槽电枢电动机、空心杯形电枢电动机、印制绕组电枢电动机和无刷直流伺服电动机,来提高快速响应能力,适应自动控制系统的发展需要,如电视摄象机、录音机、X—Y 函数记录。

直流伺服电动机的简介


直流伺服电动机(英文名称:direct current servomotor),是用直流电信号控制的伺服电动机。


什么是直流伺服电动机?
 
直流伺服电机的输出转速与输入电压成正比,并能实现正反向速度控制。具有起动转矩大,调速范围宽,机械特性和调节特性的线性度好,控制方便等优点,但换向电刷的磨损和易产生火花会影响其使用寿命。

直流伺服电动机结构与原理

直流伺服电动机也主要由磁极、电枢、电刷及换向片等三部分组成。直流伺服电动机的基本结构与普通他励直流电动机一样, 所不同的是直流伺服电动机的电枢电流很小,换向并不困难,因此都不用装换向磁极,并且转子做得细长,气隙较小,磁路不饱和,电枢电阻较大。


直流伺服电动机
 
电磁式直流伺服电动机的工作原理和他励式直流电动机同, 因此电磁式直流伺服电动机有两种控制转速方式:电枢控制和磁场控制。对永磁式直流伺服电动机来说,当然只有电枢控制 调速一种方式。 由于磁场控制调速方式的性能不如电枢控制调速方式, 故直流伺服电动机一 般都采用电枢控制调速。直流伺服电动机转轴的转向随控制电压的极性改变而改变。 直流伺服电动机的机械特性与他励直流电动机相似,即 n=n0-αT。当励磁不变时,对不同电压 Ua 有一组下降的平行直线。

直流伺服电动机适用于功率稍大(1—600W)的自动控制系统中。与交流伺服电动机相比, 它的调速线性好,体积小,质量轻,启动转矩大,输出功率大。但它的结构复杂,特别是低速稳定性差,有火花会引起无线电干扰。

直流伺服电动机的分类

直流伺服电机分为有刷和无刷电机。

有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护方便(换碳刷),产生电磁干扰,对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。

无刷电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定。 控制复杂,容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。电机免维护,效率很高,运行温度低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。

按励磁方式不同,可分为电磁式和永磁式两种。

电磁式直流伺服电动机的磁场由励磁绕组产生。

永磁式直流伺服电动机的磁场由永久磁铁产生, 无需励磁绕组和励磁电流,可减小体积和损耗。

永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较

主要优点有:

⑴无电刷和换向器,因此工作可靠,对维护和保养要求低。

⑵定子绕组散热比较方便。

⑶惯量小,易于提高系统的快速性。

⑷适应于高速大力矩工作状态。

⑸同功率下有较小的体积和重量。

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