第3章直流伺服电动机.ppt
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1、第3章 直流伺服电动机,直流伺服电机的应用,随动系统,遥控和遥测系统,运动控制系统,自动化,军事技术领域,直流伺服电机,自动控制系统对其基本要求: 1)可控性好,控制信号消失即停止运转; 2)运行性能好,机械和调节特性均为线性; 3)调速范围广; 4)快速响应性强; 5)体积小、重量轻、控制功率小,直流电动机工作原理图,3.1 直流电动机的工作原理,A、 B两电刷间加直流电压使导体中流入电流(N(S)极下电流方向始终不变),通电导体受到的电磁力的值为F=Bli,电磁力对转轴形成顺时针方向的恒定转矩(电磁转矩), 驱动转子而使其旋转。,电能,机械能,3.2 电磁转矩和转矩平衡方程式,3.2.1
2、电磁转矩,一根导体产生的力矩,取平均磁通密度,转矩系数,3.2.2 电动机转矩平衡方程式,电机稳态运行,电机转速变化,输出转矩,阻转矩,负载转矩,电机加速,电机减速,总阻转矩,3.3 直流电动机的反电势和电压平衡方程式,3.3.1 电枢绕组中的反电势,电枢导体通电便产生电磁力矩,由左手定则可确定电磁力F的方向,亦即电机旋转方向,由右手定则可确定导体切割磁力线产生的感应电势e,3.3.2 电动机的电压平衡方程式,供电电压稳定,TLTIan TLTIan,供电电压波动,供电电压稳定时,电枢回路串联电阻启动,为何?,启动电流过大!,随转速上升,需逐级切除串联电阻!,3.4.2 直流电动机的启动方法,
3、大功率,直接启动,小功率,3.4 直流电动机的使用,3.4.3 电动机的调速方法,改变电机端电压Ua,在电枢回路中串联调节电阻Rtj,改变励磁调节电阻Rfj,Ua-n Ua-n,Rtj -n Rtj -n,Rfj- n Rfj-n,只能使励磁电流减小, 所以只能将转速调高,3.4.4 改变电动机转向的方法,改变磁通的方向,改变电枢电流的方向,改变磁通和电枢电流的方向,3.4.5 使用中必须注意的问题,1. 启动时要使励磁磁通最大(为获得最大的启动转矩),2. 切勿使励磁回路断开,启动电路正确接法,启动电路错误接法,带负载,空载,将产生很大的堵转电流,将产生飞车事故,3.5 直流伺服电动机,3.
4、5.1 直流伺服电动机的分类,永磁式,电磁式,直流伺服电动机,他励励磁方式,并励励磁方式,串励励磁方式,复励励磁方式,3.5.1 直流伺服电动机的结构,直流测速发电机的结构相同,3.6 直流伺服电动机的稳态特性,3.6.1 机械特性 表征电动机在电枢电压Ua不变时, 转速随负载阻转矩(或电磁转矩)变化规律的曲线称为电动机的机械特性。,理想空载转速,机械特性软硬程度,堵转转矩,Ua越大,曲线位置越高,机械特性曲线,控制系统中放大器内阻的影响,放大器等效电路,放大器内阻的加入使机械特性变软!,输出转矩的机械特性,用输出转矩表示的机械特性,如何得出机械特性曲线, 直接测出一组n、T2数据,做曲线 测
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