直流伺服電動(dòng)機的技術(shù)參數與特性參數，直流伺服電動(dòng)機的特點(diǎn)特性及種類(lèi)

　　直流伺服電動(dòng)機是自動(dòng)控制系統中具有特殊用途的直流電動(dòng)機，又稱(chēng)執行電機，它能夠把輸入的電壓信號變換成軸上的角位移和角速度等機械信號。直流伺服電動(dòng)機的工作原理、基本結構及內部電磁關(guān)系與一般用途的直流電動(dòng)機相同。

　　直流伺服電動(dòng)機的控制電源為直流電壓，分普通直流伺服電動(dòng)機、盤(pán)形電樞直流伺服電機、空心杯直流伺服電機和無(wú)槽直流伺服電機等。普通直流伺服電動(dòng)機有永磁式和電磁式兩種基本結構類(lèi)型。電磁式又分為他勵、并勵、串勵和復勵四種，永磁式可看作是他勵式。

　　特點(diǎn)：轉子直徑較小、軸向尺寸大；轉動(dòng)慣量小，因此響應時(shí)間快。但額定扭矩較小，一般必須與齒輪降速裝置相匹配。用于高速輕載的小型數控機床中。

　　1、直流伺服電動(dòng)機的基本結構

　　圖為直流伺服電動(dòng)機的結構，主要包括定子、轉子、電刷與換向片三個(gè)部分

　　2. 直流伺服電動(dòng)機的分類(lèi)

　?。?）根據電動(dòng)機本身結構的不同，可分為以下幾類(lèi)：

　　改進(jìn)型直流伺服電動(dòng)機轉子的轉動(dòng)慣量較小，過(guò)載能力較強，且具有較好的換向性能。

　　小慣量直流電動(dòng)機最大限度地減少了轉子的轉動(dòng)慣量，能獲得最好的快速特性。

　　永磁直流伺服電動(dòng)機能在較大過(guò)載轉矩下長(cháng)期地工作，轉動(dòng)慣量較大，無(wú)勵磁回路損耗，可在低速下運轉。

　　無(wú)刷直流電動(dòng)機由同步電動(dòng)機和逆變器組成，而逆變器是由裝在轉子上的轉子位置傳感器控制。

　?。?）根據直流電動(dòng)機對勵磁繞組的勵磁方式不同，可分為他勵式、并勵式、串勵式和復勵式四種。

　　直流伺服電動(dòng)機的特點(diǎn)種類(lèi)

　　直流伺服電動(dòng)機的結構和一般直流電動(dòng)機一樣，只是為了減小轉動(dòng)慣量而做得細長(cháng)一些。它的勵磁繞組和電樞分別由兩個(gè)獨立電源供電。也有永磁式的，即磁極是永久磁鐵。通常采用電樞控制，就是勵磁電壓f一定，建立的磁通量Φ也是定值，而將控制電壓Uc加在電樞上，其接線(xiàn)圖如下圖所示。

　　直流伺服電動(dòng)機，通常用于功率稍大的系統中，其輸出功率一般為1W-600W。

　　直流伺服電動(dòng)機分為以下幾種：

　　一般直流伺服電動(dòng)機

　　無(wú)槽電樞直流伺服電動(dòng)機

　　空心杯形電樞直流伺服電動(dòng)機

　　印刷繞組直流伺服電動(dòng)機

　　無(wú)刷直流伺服電動(dòng)機

　　直流伺服電動(dòng)機的機構特性（n=f（T））和直流他勵電動(dòng)機一樣，也用下式表示：

　　n=Uc/KE·Φ-Ra/KE·KT·Φ·T

　　下圖是直流伺服電動(dòng)機在不同控制電壓下（Uc為額定控制電壓）的機械特性曲線(xiàn)。

　　由圖可見(jiàn)：在一定負載轉矩下，當磁通不變時(shí)，如果升高電樞電壓，電機的轉速就升高；反之，降低電樞電壓，轉速就下降；當Uc＝0時(shí)，電動(dòng)機立即停轉。要電動(dòng)機反轉，可改變電樞電壓的極性。

　　直流伺服電動(dòng)機的技術(shù)參數

　　1.額定功率 是指電動(dòng)機軸上輸出功率的額定值，即電動(dòng)機在額定狀態(tài)下運行時(shí)的輸出功率。在額定功率下允許電動(dòng)機長(cháng)期連續運行而不致過(guò)熱。

　　2.額定電壓 是指電動(dòng)機在額定狀態(tài)下運行時(shí)，勵磁繞組和電樞控制繞組上應加的電壓額定值。

　　3.額定電流 是指電動(dòng)機在額定電壓下，驅動(dòng)負載為額定功率時(shí)繞組中的電流。額定電流一般就是電動(dòng)機長(cháng)期連續運行所允許的最大電流。

　　4.額定轉速 也稱(chēng)最高轉速，是指電動(dòng)機在額定電壓下，輸出額定功率時(shí)的轉速。直流伺服電動(dòng)機的凋速范圍一般在額定轉速以下。

　　5.額定轉矩 是指電動(dòng)機在額定狀態(tài)下運行時(shí)的輸出轉矩。

　　6.最大轉矩 是指電動(dòng)機在短時(shí)間內可輸出的最大轉矩，它反映了電動(dòng)機的瞬時(shí)過(guò)載能力。直流伺服電動(dòng)機的瞬時(shí)過(guò)載能力都比較強，其最大轉矩一般可達額定轉矩的5—10倍。

　　7.機電時(shí)間常數τj和電磁時(shí)間常數τd

　　分別反映了直流伺服電動(dòng)機兩個(gè)過(guò)渡過(guò)程時(shí)間的長(cháng)短。τj通常小于20ms，τd通常小于5ms，兩者之比通常大于3，因而通?？蓪⒅绷魉欧妱?dòng)機近似地看成是一階慣性環(huán)節。

　　8.熱時(shí)間常數 是指電動(dòng)機繞組上升到額定溫升的63.2%時(shí)所需的時(shí)間。

　　9.阻尼系數 又稱(chēng)內阻尼系數，其倒數即為機械特性曲線(xiàn)的斜率。

　　直流伺服電動(dòng)機的特性參數

　?。?）轉矩－速度特性曲線(xiàn) 又叫工作曲線(xiàn)。

　?。?）負載－工作周期曲線(xiàn)