直流伺服電動(dòng)機(jī)是自動(dòng)控制系統(tǒng)中具有特殊用途的直流電動(dòng)機(jī),又稱(chēng)執(zhí)行電機(jī),它能夠把輸入的電壓信號(hào)變換成軸上的角位移和角速度等機(jī)械信號(hào)。直流伺服電動(dòng)機(jī)的工作原理、基本結(jié)構(gòu)及內(nèi)部電磁關(guān)系與一般用途的直流電動(dòng)機(jī)相同。
根據(jù)電動(dòng)機(jī)本身結(jié)構(gòu)的不同,可分為以下幾類(lèi):
改進(jìn)型直流伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小,過(guò)載能力較強(qiáng),且具有較好的換向性能。
小慣量直流電動(dòng)機(jī)最大限度地減少了轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,能獲得最好的快速特性。
永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)能在較大過(guò)載轉(zhuǎn)矩下長(zhǎng)期地工作,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大,無(wú)勵(lì)磁回路損耗,可在低速下運(yùn)轉(zhuǎn)。
無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)由同步電動(dòng)機(jī)和逆變器組成,而逆變器是由裝在轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)子位置傳感器控制。
直流伺服電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)
1.額定功率是指電動(dòng)機(jī)軸上輸出功率的額定值,即電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)的輸出功率。在額定功率下允許電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行而不致過(guò)熱。
2.額定電壓是指電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí),勵(lì)磁繞組和電樞控制繞組上應(yīng)加的電壓額定值。
3.額定電流是指電動(dòng)機(jī)在額定電壓下,驅(qū)動(dòng)負(fù)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(jī)長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行所允許的最大電流。
4.額定轉(zhuǎn)速也稱(chēng)最高轉(zhuǎn)速,是指電動(dòng)機(jī)在額定電壓下,輸出額定功率時(shí)的轉(zhuǎn)速。直流伺服電動(dòng)機(jī)的凋速范圍一般在額定轉(zhuǎn)速以下。
5.額定轉(zhuǎn)矩是指電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩。
6.最大轉(zhuǎn)矩是指電動(dòng)機(jī)在短時(shí)間內(nèi)可輸出的最大轉(zhuǎn)矩,它反映了電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)過(guò)載能力。直流伺服電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)過(guò)載能力都比較強(qiáng),其最大轉(zhuǎn)矩一般可達(dá)額定轉(zhuǎn)矩的5—10倍。
7.機(jī)電時(shí)間常數(shù)τj和電磁時(shí)間常數(shù)τd
分別反映了直流伺服電動(dòng)機(jī)兩個(gè)過(guò)渡過(guò)程時(shí)間的長(zhǎng)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(jī)近似地看成是一階慣性環(huán)節(jié)。
8.熱時(shí)間常數(shù)是指電動(dòng)機(jī)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(shù)又稱(chēng)內(nèi)阻尼系數(shù),其倒數(shù)即為機(jī)械特性曲線的斜率。