伺服電動機又叫執行電動機,或叫控製電動機。在自動控製係統中,伺服電動機是一個執行元件,它的作用是把信號(控製電壓或相位)變換成機械位移,也就是把接收到的電信號變為電機的一定轉速或角位移。其容量一般在0.1-100W,常用的是30W以下。伺服電動機有直流和交流之分。 一、交流伺服電動機 交流伺服電動機定子的構造基本上與電容分相式單相異步電動機相似,如圖1所示。其定子上裝有兩個位置互差90°的繞組,一個是勵磁繞組Rf,它始終接在交流電壓Uf上;另一個是控製繞組L,聯接控製信號電壓Uc。所以交流伺服電動機又稱兩個伺服電動機。 交流伺服電動機的轉子通常做成鼠籠式,但為了使伺服電動機具有較寬的調速範圍、線性的機械特性,無“自轉”現象和快速響應的性能,它與普通電動機相比,應具有轉子電阻大和轉動慣量小這兩個特點。目前應用較多的轉子結構有兩種形式:一種是采用高電阻率的導電材料做成的高電阻率導條的鼠籠轉子,為了減小轉子的轉動慣量,轉子做得細長;另一種是采用鋁合金製成的空心杯形轉子,杯壁很薄,僅0.2-0.3mm,為了減小磁路的磁阻,要在空心杯形轉子內放置固定的內定子,如圖2所示。空心杯形轉子的轉動慣量很小,反應迅速,而且運轉平穩,因此被廣泛采用。 交jiao流liu伺si服fu電dian動dong機ji在zai沒mei有you控kong製zhi電dian壓ya時shi,定ding子zi內nei隻zhi有you勵li磁ci繞rao組zu產chan生sheng的de脈mai動dong磁ci場chang,轉zhuan子zi靜jing止zhi不bu動dong。當dang有you控kong製zhi電dian壓ya時shi,定ding子zi內nei便bian產chan生sheng一yi個ge旋xuan轉zhuan磁ci場chang,轉zhuan子zi沿yan旋xuan轉zhuan磁ci場chang的de方fang向xiang旋xuan轉zhuan,在zai負fu載zai恒heng定ding的de情qing況kuang下xia,電dian動dong機ji的de轉zhuan速su隨sui控kong製zhi電dian壓ya的de大da小xiao而er變bian化hua,當dang控kong製zhi電dian壓ya的de相xiang位wei相xiang反fan時shi,伺si服fu電dian動dong機ji將jiang反fan轉zhuan。 jiaoliusifudiandongjidegongzuoyuanliyufenxiangshidanxiangyibudiandongjisuiranxiangsi,danqianzhedezhuanzidianzubihouzhedadeduo,suoyisifudiandongjiyudanjiyibudiandongjixiangbi,yousangexianzhutedian: 1、起動轉矩大 由於轉子電阻大,其轉矩特性曲線如圖3中曲線1所示,與普通異步電動機的轉矩特性曲線2相比,有明顯的區別。它可使臨界轉差率S0>1,這樣不僅使轉矩特性(機械特性)更接近於線性,而且具有較大的起動轉矩。因此,當定子一有控製電壓,轉子立即轉動,即具有起動快、靈敏度高的特點。 2、運行範圍較寬 3、無自轉現象 zhengchangyunzhuandesifudiandongji,zhiyaoshiqukongzhidianya,dianjilijitingzhiyunzhuan。dangsifudiandongjishiqukongzhidianyahou,tachuyudanxiangyunxingzhuangtai,youyuzhuanzidianzuda,dingzizhonglianggexiangfanfangxiangxuanzhuandexuanzhuancichangyuzhuanzizuoyongsuochanshengdelianggezhuanjutexing(T1-S1、T2-S2曲線)以及合成轉矩特性(T-S曲線)如圖4所示,與普通的單相異步電動機的轉矩特性(圖中T′-S曲線)不同。這時的合成轉矩T是製動轉矩,從而使電動機迅速停止運轉。 交流伺服電動機的輸出功率一般是0.1-100W。當電源頻率為50Hz,電壓有36V、110V、220、380V;當電源頻率為400Hz,電壓有20V、26V、36V、115V等多種。 交流伺服電動機運行平穩、噪音小。但控製特性是非線性,並且由於轉子電阻大,損耗大,效率低,因此與同容量直流伺服電動機相比,體積大、重量重,所以隻適用於0.5-100W的小功率控製係統。 二、直流伺服電動機 直(zhi)流(liu)伺(si)服(fu)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)結(jie)構(gou)和(he)一(yi)般(ban)直(zhi)流(liu)電(dian)動(dong)機(ji)一(yi)樣(yang),隻(zhi)是(shi)為(wei)了(le)減(jian)小(xiao)轉(zhuan)動(dong)慣(guan)量(liang)而(er)做(zuo)得(de)細(xi)長(chang)一(yi)些(xie)。它(ta)的(de)勵(li)磁(ci)繞(rao)組(zu)和(he)電(dian)樞(shu)分(fen)別(bie)由(you)兩(liang)個(ge)獨(du)立(li)電(dian)源(yuan)供(gong)電(dian)。也(ye)有(you)永(yong)磁(ci)式(shi)的(de),即(ji)磁(ci)極(ji)是(shi)永(yong)久(jiu)磁(ci)鐵(tie)。通(tong)常(chang)采(cai)用(yong)電(dian)樞(shu)控(kong)製(zhi),就(jiu)是(shi)勵(li)磁(ci)電(dian)壓(ya)f一定,建立的磁通量Φ也是定值,而將控製電壓Uc加在電樞上,其接線圖如圖6所示。 直流伺服電動機的機構特性(n=f(T))和直流他勵電動機一樣,也用下式表示: n=Uc/KE・Φ-Ra/KE・KT・Φ・T 直流伺服電動機和交流伺服電動機相比,它具有機械特性較硬、輸出功率較大、不自轉,起動轉矩大等優點
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