文档介绍：直流电机调速原理
数字控制及装备技术研究所 Institute of Numerical Control And Equipment Technology Institute of Numerical Control And Equipment Technology
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一、直流伺服电动机
伺服电动机是指能够精密地控制其位置的一种电动机。直流伺服电动机是伺服电动机的一种。
1. 直流伺服电动机分类及结构特点
无槽转子直流伺服电动机
空心杯转子直流伺服电动机
印刷绕组直流伺服电动机
后三种直流伺服电动机为小惯量直流伺服电动机。
永磁直流伺服电动机
§ 直流伺服电动机及速度控制
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直流伺服电动机的组成
电动机本体 主要由机壳、定子磁极和转子组成。
检测部件 有高精度的测速发电机、旋转变压器以及脉冲编码器等
特点
小惯量直流伺服电动机 惯量小，响应速度快，但过载能力低
永磁直流伺服电动机 转矩大，惯量大，稳定性好，调速范围宽。
但有电刷，限制速度的提高（1000~1500r/min）。
§ 直流伺服电动机及速度控制
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直流伺服电动机的组成
电动机本体 主要由机壳、定子磁极和转子组成。
检测部件 有高精度的测速发电机、旋转变压器以及脉冲编码器等
特点
小惯量直流伺服电动机 惯量小，响应速度快，但过载能力低
永磁直流伺服电动机 转矩大，惯量大，稳定性好，调速范围宽。
但有电刷，限制速度的提高（1000~1500r/min）。
§ 直流伺服电动机及速度控制
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2. 直流伺服电动机的工作原理与调速方法
(1) 工作原理  与一般直流电动机的工作原理相同，是建立在电磁力和电磁感应基础上的。
如图（a）所示，直流电流从电刷 A 流入，经过线圈abcd，从电刷 B 流出，载流导体ab和cd受到电磁力的作用，使得转子逆时针转动。
当转子转到如图（b）所示的位置，电刷 A 和换向片2接触，电刷 B 和换向片1接触，直流电流从电刷 A 流入，在线圈中的流动方向是dcba，从电刷 B 流出。
外加的电源是直流的，但由于电刷和换向片的作用，在线圈中流过的电流是交流的，其产生的转矩的方向却是不变的。
§ 直流伺服电动机及速度控制
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(2) 直流伺服电机的速度控制原理
M
Ea
U
Ф
uf
他励直流电动机
转子回路的电势平衡方程：
U ＝ Ea+ Ra Ia
式中 Ra—转子回路电阻(Ω)
Ia—转子回路电流(A)
感应电动势Ea可由下式求得
Ea＝CeФn
式中 Ce—电机械常数
Ф—励磁磁通(Wb)
n—电动机转速(r/min)
Te＝CtФIa
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