直流伺服电机

数字控制系统中的执行机构驱动

直流 伺服电机 ,它包括 定子和转子 、转子铁芯、电机转轴、伺服电机 绕组 换向器 、伺服电机绕组、测速电机绕组、测速电机换向器,所述的转子铁芯由矽钢冲片叠压固定在电机转轴上构成。

驱动原理

1.伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm。

直流伺服电机还包括直流 无刷伺服电机 ——电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑, 力矩 稳定,电机功率有局限做不大。

分类

直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷直流伺服电机——电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护方便(换 碳刷 ),会产生 电磁干扰 ,对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。

无刷直流伺服电机——电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定。容易实现智能化,其 电子 换相方式灵活,可以 方波 换相或 正弦信号 换相。电机免维护不存在碳刷损耗的情况,效率很高,运行温度低噪音小, 电磁辐射 很小,长寿命,可用于各种环境。

种类

按电机惯量大小可分为:

1、小惯量 直流电机 ——印刷 电路板 的自动 钻孔机

2、中惯量直流电机(宽调速直流电机)—— 数控机床 的进给系统

3、大惯量直流电机——数控机床的 主轴电机

4、特种形式的低惯量直流电机

基本特性

1、机械特性 在输入的 电枢 电压Ua保持不变时,电机的转速n随电磁转矩M变化而变化的规律,称直流电机的机械特性。

2、调节特性 直流电机在一定的电磁转矩M(或负载转矩)下电机的 稳态 转速n随电枢的控制电压Ua变化而变化的规律,被称为直流电机的调节特性。

3、动态特性 从原来的稳定状态到新的稳定状态,存在一个过渡过程,这就是 直流电机 的动态特性。

常见用途

1、各类数字控制系统中的执行机构驱动。

2、需要精确控制恒定转速或需要精确控制转速变化曲线的动力驱动。

参考资料

  1. 直流伺服电机的驱动原理是怎么样的呢? 微电机世界网 2016-04-15