电机分类表

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电机分类表电动机交直流两用电动机步进电动机交流电机交流伺服电动机同步电机异步电机直流电机电磁式直流电动机他励并励串励复励永磁直流电动机直流伺服电动机直流力矩电动机无刷直流电动机开关磁阻电动机发电机直流交流信号电机速度信号电机位置信号电机伺服系统的概念和要求 “伺服”一词是跟随的意思，即被控的电机忠实地执行频繁变化的位置或速度指令，精确地控制机械系统运动的位移或角度，这种自动系统称伺服系统或随动系统。以直流伺服电机为驱动元件的伺服系统，称直流伺服系统。以交流伺服电机为驱动元件的伺服系统，称交流伺服系统。伺服系统的要求 l 工作精度高 l 调速性能好 l 带负载能力强 l 响应速度快 l 稳定性和可靠性高增量型和绝对值旋转编码器一、增量型旋转编码器轴的每转动一周，增量型编码器提供一定数量的脉冲。周期性的测量或者单位时间内的脉冲计数可以用来测量移动的速度。如果在一个参考点后面脉冲数被累加，计算值就代表了转动角度或行程的参数。双通道编码器输出脉冲A、B之间相差为90O，能使接收脉冲的电子设备接收轴的旋转感应信号，因此可用来实现双向的定位控制；另外，三通道增量型旋转编码器每一圈产生一个称之为零位信号的脉冲（Z）。二、增量型绝对值旋转编码器绝对值编码器为每一个轴的位置提供一个独一无二的编码数字值。特别是在定位控制应用中，绝对值编码器减轻了电子接收设备的计算任务，从而省去了复杂的和昂贵的输入装置：而且，当机器合上电源或电源故障后再接通电源，不需要回到位置参考点，就可利用当前的位置值。单圈绝对值编码器把轴细分成规定数量的测量步，最大的分辨率为13位，这就意味着最大可区分8192个位置+多圈绝对值编码器不仅能在一圈内测量角位移，而且能够用多步齿轮测量圈数。多圈的圈数为12位，也就是说最大4096圈可以被识别。总的分辨率可达到25位或者33，554，432个测量步数。并行绝对值旋转编码器传输位置值到估算电子装置通过几根电缆并行传送。假设串行绝对值编码器，输出数据可以用标准的接口和标准化的协议传送，同时在过去点对点的连接实现了串行数据传送。伺服电机为什么不会丢步伺服电机驱动器接收电机编码器的反馈信号，并和指令脉冲进行比较，从而构成了一个位置的半闭环控制。所以伺服电机不会出现丢步现象，每一个指令脉冲都可以得到可靠响应。直流伺服电机的基本特性 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。直流电机的机械特性曲线 K值大表示电磁转矩的变化引起电机转速的变化大，这种情况称直流电机的机械特性软；反之，斜率K值小，电机的机械特性硬。在直流伺服系统中，总是希望电机的机械特性硬一些，这样，当带动的负载变化时，引起的电机转速变化小，有利于提高重流电机的速度稳定性和工件的加工精度。功耗增大。 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。直流电机的调节特性曲线斜率K反映了电机转速n随控制电压Ua的变化而变化快慢的关系，其值大小与负载大小无关，仅取决于电机本身的结构和技术参数。 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。决定时间常数的主要因素有：惯性J的影响、电枢回路电阻Ra的影响、机械特性硬度的影响。直流伺服电机的速度控制 1、直流伺服电机速度控制技术指标（1）调速范围D——电机在额定负载下（2）静差度S ——指电机由理想空载增加到额定负载时的转速降落Δne与理想空载转速n0之比（3）调速的平滑性Q——用两个相近转速之比表示 Q值越接近1，表示调速平滑性越好。 2、直流伺服电机调速——对控制信号进行功率放大（1）线性型优点：电路结构和原理简单，成本低，加速能力强；缺点：发热厉害，耗损大。适用于小功率低惯量直流电机。（2）开关型 l 对直流电机采用脉冲方式供电，PWM 优点：功率损耗小，运行效率高，加减速性能好，尤其是在要求低速大转矩下连续运行的场合。已普遍用于中小惯量的直流电机调速。（3）晶闸管型（可控硅型） l 对直流电机采用脉冲方式供电，PWM 优点：输出功率大，电流大。适用于大功率大惯量的直流电机调速。（4）双向式PWM调速双向式PWM调速主电路电机的转动方向处决于t1的大小。双向式PWM调速电压、电流波形图优点：电枢电流稳定连续，外特性硬度高，死区很小，低速性能好，调速范围宽；缺点：工作过程中4个功率三极管都处于开关状态，故开关损耗大，易发生上、下两管直通，造成电源短路等。单向式PWM调速电压波形图单向式PWM调速电枢电压、电流波形图 3、直流伺服电机闭环速度控制系统单环负反馈速度控制框图双环负反馈速度控制系统 FANUC公司速度控制单元原理框图直流伺服电机结构和速度控制原理直流伺服电机结构示意图 1、直流电机的输出电磁转矩表达式为： 2、控制直流伺服电机电磁转矩和速度的方法有两种： l 改变电枢电压Ua即改变电枢电流Ia的方法； l 改变励磁电流If即改变磁通ф的方法。 3、常用调节电枢电压的方法优点：一元函数，线性较好，控制方便；响应速度快；输出转矩大。

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