文档介绍：伺服电机与伺服控制系统原理
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基本概念的介绍与举例
伺服电机原理介绍
伺服控制系统介绍
总结
内容
第2页，共48页，2022年，5月20日，22点21分，星期日矩常数
由控制输入电压开始，系统的因果方程为
：
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实例：直流伺服系统

——反电动势常数
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系统因果方程拉氏变换为
实例：直流伺服系统
当负载转矩
其传递函数是:
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实例：直流伺服系统
直流伺服电机的系统方框图
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主要内容
直流伺服电机及其速度控制
（一定）
电枢回路电压平衡方程式
感应电势与转速关系
电磁转矩
直流伺服电机的调速原理与方法
原理图
等效图
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电机转速与理想转速的差Δn，反映了电机机械特性硬度，Δn越小（转矩对转速变化的影响程度越小），机械特性越硬。
n0
主要内容
T
T
n
 n
直流电机转速与转矩的关系n=f(T)称机械特性
直流电机的基本调速方式有三种:调节电阻Ra、调节电枢电压Ua和调节磁通Φ的值。
直流伺服电机及其速度控制
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主要内容
他励式直流伺服电机的转速公式
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电枢电阻调速很少采用，缺点：
不经济：要得到低速，R很大，则消耗大量电能；
低速，特性很软，运转稳定性很差；
调节平滑性差，操作费力。
直流伺服电机及其速度控制
主要内容
T
n
n0
R0
R2
R1
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主要内容
调节电枢电压（调压调速）时，直流电机机械特性为一组平行线，只改变电机的理想转速n0 ，保持了原有较硬的机械特性，所以调压调速主要用于伺服进给驱动系统电机的调速
如果Δn值较大，不可能实现宽范围的调速。永磁式直流伺服电机的Δn值较小，因此，进给系统常采用永磁式直流电机。
直流伺服电机及其速度控制
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主要内容
调节磁通（调磁调速）不但改变了电机的理想转速，而且使直流电机机械特性变软
直流伺服电机及其速度控制
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主要内容
直流伺服电机速度控制单元的调速控制方式
调速的概念有两个方面的含义:
1)改变电机转速：当给定速度变化时,电机的速度随之变化,并希望以最快的加减速达到新的给定速度值；
2)当给定速度不变化时,电机的速度保持稳定不变。
直流伺服电机及其速度控制
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主要内容
直流伺服电机速度控制单元的调速控制方式
需对直流电压的大小和方向进行控制
直流伺服电机速度控制单元的作用：将转速指令信号转换成电枢的电压值，达到速度调节的目的。
直流电机速度控制单元常采用的调速方法：
（可控硅）调速系统
（PWM Pulse Width Modulated）调速系统。
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主要内容
1．晶闸管调速系统
常用于大功率及要求不很高的直流伺服电机调速控制。
直流伺服电机及其速度控制
U*n
主要内容
速度
调节器
电流
调节器
触发脉冲
发生器
可控硅
电流反馈
速度反馈
电流检测
编码器
电机
+
-
Un
In
I*n
+
-
US
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控制
回路
主回路：可控硅整流放大器：整流、放大、驱动，使电机转动。
速度环：速度调节，作用：好的静态、动态特性。
电流环：电流调节，作用：系统快速性、稳定性改善。
触发脉冲发生器：产生移相脉冲，使可控硅触发角前移或后移。
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