文档介绍：直流伺服电机的基本特性
网络 2010-08-01 01:50:12 网络
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。
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直流电机的机载下
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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An卢理想空载转 速no之比
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、直流伺服电机调速一一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
•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）
•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
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双向式PWM调速主电路
电机的转动方向处决于t1的大小。
单向式PWM调速电压波形图
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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。
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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
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单环负反馈速度控制框图
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双环负反馈速度控制系统
FANUC公司速度控制单元原理框图
直流伺服电机位置伺服控制系统
1、直流伺服电机位置伺服控制系统组成
直流伺服电机位置伺服控制系统组成框图
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偏差区域和转速决定
2、位置模块
（1）德国西门子公司（SIEMENS）IP246位置伺服模块
该模块的主要技术参数:
•输出电压:
±10V
•分辨率：〜
•控制距离：max：±40000mm •控制速度：1〜65000mm/min
•加速度：1〜9999mm/s2
•齿轮间隙补偿：max：
•工具长度补偿：max：±40000mm
操作方式为：
•软件设置参考点和参考点设定方法
|
・手动操作
•自动操作
•补偿和偏移的输入和删除
•示教模式
(2)美国AB公司Creonics位置伺服模块
为直流（1）0伺服系统和交流（AC）伺服系统。50年代，无刷电机和直流电机实现了产品
化，并在计算机外围设备和机械设备上获得了广泛的应用。70年代则是直流伺服电机的应 用最为广泛的时代。
2、交流伺服技术
从70年代后期到80年代初期，随着微处理器技术、大功率高性能半导体功率器件
技术和电机永磁材料制造工艺的发展及其性能价格比的日益提高，交流伺服技术一交流伺 服电机和交流伺服控制系统逐渐成为主导产品。交流伺服驱动技术已经成为工业领域实现 自动化的基础技术之一，并将逐渐取代直流伺服系统。
交流伺服系统按其采用的驱动电动机的类型来分，主要有两大类:永磁同步（SM型） 电动机交流伺服系统和感应式异步（IM型）电动机交流伺服系统。其中，永磁同步电动机 交流伺服系统在技术上已趋于完全成熟，具备了十分优良的低速性能，并可实现弱磁高速 控制，拓宽了系统的调速范围，适应了高性能伺服驱动的要求。并且随着永磁材料性能的 大幅度提高和价格的降低，其在工业生产自动化领域中的应用将越来越广泛，目前已成为 交流伺服系统的主流。感应式异步电动机交流伺服系统由于感应式异步电动机结构坚固， 制造容易，价格低廉，因而具有很好的发展前景，代表了将来伺服技术的方向。但由于该 系统采用矢量变换控制，相对永磁同步电动机伺服系统来说控制比较复杂，而且电机低速 运行时还存在着效率低，发热严重等有待克服的技术问题，目前并未得到普遍应用。
系统的执行元件一般为普通三相鼠笼型异步电动机，功率变换器件通常采用智能功 率模块IPM。为进一步提高系统的动态和静态性能，可采用位置和速度闭环控制。三相交流