1、电子教案王铁成 主编特种电机知识TEZHONG DIANJI ZHISHI第六章 伺服电动机本章应知本章应会1.了解直流伺服电动机的结构、控制方式、工作原理和运行特性。2.了解两相伺服电动机的结构及控制方式。3.了解两相伺服电动机与直流伺服电动机性能的差异。4.了解直流力矩电动机的结构及特点。5.了解直流力矩电动机运行性能中的力矩波动以及调节特性的线性度、电气时间常数等的重要性。6.了解永磁式、磁阻式、磁滞式同步伺服电动的结构和工作原理。1.掌握伺服电动机组成伺服系统的控制方式。2.掌握常用的速度控制和位置控制系统中伺服电动机的应用。3.掌握数控机床中伺服电动机的应用实例,并进行速度和位置控制
2、调试。第一节 概 述(1)宽广的调速范围 伺服电动机的转速随着控制电压的改变能在宽广的范围内连续调节。(2)机械特性和调节特性均为线性 伺服电动机的机械特性是指控制电压一定时,转速随转矩的变化关系;调节特性是指电动机的转矩一定时 ,转速随控制电压的变化关系。(3)无 “自转 ”现象 伺服电动机在控制电压为零时能立即自行停转。2018/5/7 3(4)快速响应 电动机的机电时间常数要小 ,相应的伺服电动机有较大的堵转转矩和较小的转动惯量,使电动机的转速能随着控制电压的改变而迅速变化。此外,还要求伺服电动机的控制功率要小 ,从而减小放大器的尺寸;在航空上使用的伺服电动机还要求其重量轻 ,体积小。第
3、一节 概 述2018/5/7 4第二节 直流伺服电动机一、结构和分类直流伺服电动机的结构可分为传统型和低惯量型两大类。1.传统型直流伺服电动机传统型直流伺服电动机的结构和普通直流电动机基本相同 ,也是由定子、转子两大部分组成。2.低惯量型直流伺服电动机(1)盘型电枢直流伺服电动机 它的定子是由永久磁钢和前后磁轭组成。2018/5/7 5(2)空心杯型电枢永磁式直流伺服电动机 此种伺服电动机 ,通常外定子由两个半圆形永久磁钢组成;内定子由圆柱形软磁材料做成 ,仅作为磁路的一部分 ,以减小磁路磁阻。国产的这种形式的电动机 ,型号为 SYK。(3)无槽电枢直流伺服电动机 无槽电枢直流伺服电动机的电枢
4、铁心上并不开槽 ,电枢绕组直接排列在铁心表面 ,定子磁极可以用永久磁钢做成 ,也可用电磁铁做成。二、控制方式第二节 直流伺服电动机2018/5/7 6对他励式直流电动机 ,当励磁电压 Uf恒定 ,又负载转矩一定时 ,改变电枢电压 Ua,电动机的转速也随之变化;电枢电压的极性改变 ,电动机的旋转方向也随之改变 ,因此把电枢电压作为控制信号就可以实现对电动机的转速控制。三、工作原理和运行特性电枢控制时,直流伺服电动机的工作原理如图 6-1所示。图 6-1 电枢控制时直流伺服电动机的工作原理第二节 直流伺服电动机2018/5/7 7第二节 直流伺服电动机2018/5/7 81.机械特性机械特性是指控制电压恒定时 ,电动机的转速随转矩变化的关系,即 Ua为常数时 ,n=f(Tem)。第二节 直流伺服电动机2018/5/7 9图 6-2 直流伺服电动机的机械特性第二节 直流伺服电动机2018/5/7 10