直流伺服電機(jī)

1、直流伺服電機(jī)的功能：直流伺服電機(jī)的功能： 將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電機(jī)的轉(zhuǎn)速。將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電機(jī)的轉(zhuǎn)速。直流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)：直流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)： 和一般直流電機(jī)結(jié)構(gòu)相同，只是它的容積和體和一般直流電機(jī)結(jié)構(gòu)相同，只是它的容積和體積都較小、是一種微型永磁式直流電機(jī)。積都較小、是一種微型永磁式直流電機(jī)。直流伺服電機(jī)的特點(diǎn)：直流伺服電機(jī)的特點(diǎn)： 體積小、重量輕、轉(zhuǎn)速高、機(jī)械特性好、響應(yīng)體積小、重量輕、轉(zhuǎn)速高、機(jī)械特性好、響應(yīng)快速、驅(qū)動(dòng)及控制簡(jiǎn)單?？焖?、驅(qū)動(dòng)及控制簡(jiǎn)單。直流伺服電機(jī)與交流伺服電機(jī)直流伺服電機(jī)與交流伺服電機(jī)性能的比較：性能的比較： 低速平穩(wěn)；低速平穩(wěn)； 轉(zhuǎn)速高；轉(zhuǎn)速高； 容易控制；容易控制； 成

2、本低。成本低。 電機(jī)壽命與電刷壽命有關(guān)。電機(jī)壽命與電刷壽命有關(guān)。美國火星探測(cè)器上用的都是直流伺服電機(jī) 機(jī)器人機(jī)器人 人形機(jī)器人服務(wù)業(yè)機(jī)器人教學(xué)機(jī)器人工業(yè)自動(dòng)化工業(yè)自動(dòng)化 位置控制系統(tǒng)操作控制系統(tǒng)傳送帶控制工業(yè)機(jī)器人包裝設(shè)備醫(yī)療學(xué)科醫(yī)療學(xué)科 手持式外科工具 外科機(jī)器人 微型泵 透析系統(tǒng) 定量配料系統(tǒng) 放射設(shè)備電子電子/半導(dǎo)體行業(yè)半導(dǎo)體行業(yè)SMT設(shè)備定位系統(tǒng)絲印設(shè)備晶圓處理系統(tǒng) 電動(dòng)工具電動(dòng)工具 電池驅(qū)動(dòng)的專業(yè)工具電動(dòng)螺絲批釘槍電動(dòng)裁剪工具 家用電器家用電器 / 玩具玩具 電動(dòng)小火車賭博設(shè)備高爾夫小車家用機(jī)器人鐘表動(dòng)力 通訊通訊天線調(diào)節(jié)器復(fù)印機(jī) / 打印機(jī) /繪圖儀 錄音設(shè)備專業(yè)照相機(jī) 汽車業(yè)汽車

3、業(yè) 可調(diào)節(jié)式吸震器減少廢氣系統(tǒng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向器電子轉(zhuǎn)速儀 航空航天航空航天 座椅調(diào)節(jié)飛行記錄儀自動(dòng)駕駛儀空調(diào)系統(tǒng)空間機(jī)器人安全設(shè)備安全設(shè)備 可移動(dòng)的檢查系統(tǒng)監(jiān)視系統(tǒng)攝像頭門禁系統(tǒng)自動(dòng)門 現(xiàn)金及票據(jù)設(shè)備現(xiàn)金及票據(jù)設(shè)備讀卡器取款機(jī)點(diǎn)鈔機(jī)印票機(jī)儀器設(shè)備儀器設(shè)備 顯微鏡激光水準(zhǔn)儀精密天平氣象分析儀直流發(fā)電機(jī)原理直流發(fā)電機(jī)原理 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定理：當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而切割磁力線時(shí)，該導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e:e = B L vB：磁場(chǎng)的磁通密度；L： 導(dǎo)體長度；v：導(dǎo)體與磁場(chǎng)相對(duì)速度。e、B、v之間的方向關(guān)系可用右手定則確定。右手定則 直流電動(dòng)機(jī)原理直流電動(dòng)機(jī)原理 當(dāng)載流導(dǎo)體位于磁場(chǎng)中，導(dǎo)體上受到的電磁力F

4、:F = B L iB：磁場(chǎng)的磁通密度；L： 導(dǎo)體長度；i：導(dǎo)體中的電流。F、B、i之間的方向關(guān)系可用左手定則確定。左手定則 電機(jī)的可逆性原理：電機(jī)的可逆性原理： 任何電機(jī)既可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，也可以電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，發(fā)電機(jī)任何電機(jī)既可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，也可以電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)只是一臺(tái)電機(jī)的兩種不同運(yùn)行方式。和電動(dòng)機(jī)只是一臺(tái)電機(jī)的兩種不同運(yùn)行方式。直流電機(jī) 動(dòng)畫電機(jī)的實(shí)際結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比上圖復(fù)雜。電機(jī)的實(shí)際結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比上圖復(fù)雜。 為了得到足夠大的、均勻的扭矩，在電樞上安裝了多個(gè)繞組，磁為了得到足夠大的、均勻的扭矩，在電樞上安裝了多個(gè)繞組，磁極也往往不止一對(duì)。極也往往不止一對(duì)。4極直流電機(jī)磁通密度的分布圖

5、電角度機(jī)械角度 許多線圈組成電樞繞組，使許多線圈組成電樞繞組，使電機(jī)輸出力矩脈動(dòng)降低。電機(jī)輸出力矩脈動(dòng)降低。F = B L i T = KT i e = B L ve = Ke n力矩常數(shù)反電勢(shì)常數(shù)0T1TT2T3T4T5T6由電磁感應(yīng)定理，得電機(jī)特性：普通直流電機(jī)結(jié)構(gòu)：普通直流電機(jī)結(jié)構(gòu)： 編碼器對(duì)電機(jī)物理模型做以下基本假設(shè)：電樞磁場(chǎng)不影響勵(lì)磁磁場(chǎng)大小，即忽略電樞反應(yīng)的去磁或電樞磁場(chǎng)不影響勵(lì)磁磁場(chǎng)大小，即忽略電樞反應(yīng)的去磁或 助磁作用；助磁作用；電刷與換向器之間的接觸電阻壓降用等效電阻取代；電刷與換向器之間的接觸電阻壓降用等效電阻取代；電機(jī)磁路不飽和，電樞電感為常數(shù)；電機(jī)磁路不飽和，電樞電感為

6、常數(shù)；不考慮換向過程對(duì)電路的影響。不考慮換向過程對(duì)電路的影響。永磁直流電機(jī)機(jī)械特性曲線VieR由： T = KT i 其中：i = (V e) / R反電勢(shì)反電勢(shì) e = Ke nT 0knTKeKRKeVnT得：n0n0Tn0n0”V1VV2Tmax電壓不變時(shí)，輸出力矩越大，轉(zhuǎn)速越慢。永磁直流電機(jī)轉(zhuǎn)速扭矩曲線 TKeKRKeVnT由：n 21kVknRKeKVRKTTT也可得：轉(zhuǎn)速為零時(shí)，輸出力矩最大；電壓不變時(shí)，轉(zhuǎn)速越大，力矩越小。低速時(shí)，恒力矩；高速時(shí)，恒功率。nT斜率：-k2驅(qū)動(dòng)器電流的限制，使得低速時(shí)，最大力矩一定。LTTdtdCdtdJ22eViRdtdiL 電機(jī)轉(zhuǎn)子有質(zhì)量、軸承有摩擦，所以電機(jī)轉(zhuǎn)矩平衡方程為：電機(jī)轉(zhuǎn)矩： T = KT i電樞電壓方程：dtdKee感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方程：222)()()(nnTTssKKeKCJsRLsKsVsLJLCKKTenRCKKRLJCJLTe2 1 LS+R 1 JS+CKe.-ei