对伺服电动机的基本要求如下①可控性好有控制电压信号时电动机.pptVIP

对伺服电动机的基本要求如下：①可控性好，有控制电压信号时，电动机在转向和转速上应能作出正确的反应，控制电压信号消失时，电动机应能可靠停转。②响应快，电动机转速的高低和方向随控制电压信号改变而快速变化，反应灵敏，即要求机电时间常数小，启动转矩大。③机械特性线性度好，调速范围大，转速稳定。④控制功率小，空载始动电压低（从静止到连续转动的最小电压）专题10.1直流伺服电动机10.1.1直流伺服电动机的结构和分类直流伺服电动机分为传统型、低惯量型10.1.2直流伺服电动机的控制方法10.1.3直流电动机的静态特性当直流电动机的控制电压和负载转矩不变，电动机的电流和转速达到恒定的稳定值时，就称电动机处于静态（稳态），此时直流电动机所具有的特性叫静态特性。电动机的静态特性一般包括机械特性（转速与转矩的关系）和调节特性（转速与控制电压的关系）。10.1.4直流伺服电动机的动态特性直流伺服电动机的动态特性是指在电枢控制条件下，在电枢绕组加上阶跃电压时，转子转速n和电枢电流Ia随时间变化的规律。直流伺服电动机产生过渡过程的原因是电动机中存在着两种惯性，即机械惯性和电磁惯性。机械惯性是由直流伺服电动机和负载的转动惯量引起的，是造成机械过渡过程的原因；电磁惯性是由电枢回路中的电感引起的，是造成电磁过渡过程的原因。10.2.1同步交流伺服电动机专题10.3交流伺服电动机与其他电动机的性能比较10.3.1交、直流伺服电动机的性能比较在自动控制系统中，交、直流伺服电动机应用都很广泛，我们对这两类伺服电动机的性能加以比较，说明其优缺点，以供选用时参考。1．机械特性直流伺服电动机转矩随转速的增加而均匀下降，斜率固定。在不同控制电压下，机械特性曲线是平行的，即机械特性是线性的，而且机械特性为硬特性，负载转矩的变化对转速的影响很小。交流伺服电动机的机械特性是非线性的，电容移相控制时非线性更为严重，而且斜率随控制电压的变化而变化，这会给系统的稳定和校正带来困难。机械特性很软，低速段更软，负载转矩变化对转速影响很大，而且机械特性软会使阻尼系数减小，时间常数增大，从而降低了系统品质。2．“自转”现象直流伺服电动机无“自转”现象。交流伺服电动机若设计参数选择不当，或制造工艺不良，在单相状态下会产生“自转”而失控。3．体积、重量和效率交流伺服电动机的转子电阻相当大，所以损耗大，效率低，电动机的利用程度差。而且交流伺服电动机通常运行在椭圆形旋转磁场下，反向磁场产生的制动转矩使得电动机输出的有效转矩减小，所以当输出功率相同时，交流伺服电动机比直流伺服电动机的体积大，重量大，效率低。故交流伺服电动机只适用于小功率系统，功率较大的控制系统普遍采用直流伺服电动机。4．结构直流伺服电动机结构复杂，制造麻烦，运行时电刷和换向器滑动接触，接触电阻不稳定，会影响电动机运行的稳定，又容易出现火花，给运行和维护带来一定困难。交流伺服电动机结构简单，维护方便，运行可靠，适宜于不易检修的场合使用。5．控制装置直流伺服电动机的控制绕组通常由直流放大器供电，直流放大器比交流放大器结构复杂，且有零点漂移现象，影响系统的稳定性和精度。10.3.2交流电动机与步进电动机的性能比较步进电机是一种离散运动的装置，它和现代数字控制技术有着本质的联系。1．控制精度不同交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以松下全数字式交流伺服电机为例，对于带标准2500线编码器的电机而言，由于驱动器内部采用了四倍频技术，其脉冲当量为360°/10000=0.036°。对于带17位编码器的电机而言，驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈，即其脉冲当量为360°/131072=9.89秒。是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。2．低频特性不同交流伺服电动机运转非常平稳，即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械的刚性不足，并且系统内部具有频率解析机能（FFT），可检测出机械的共振点，便于系统调整。步进电动机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关，一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电动机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电动机工作在低速时，一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象，比如在电机上加阻尼器，或驱动器上采用细分技术等。3．矩频特性不同交流伺服电动机为恒转矩输出，即在其额定转速（一般为2000r/min或3000r/min，）以内，都能输出额定转矩，在额定转速以