文档介绍：直流伺服电机的控制方式
直流伺服电机实质上就是他励直流电机。由直流电机的电压方 程U = Ea + IaRa及电枢电动势表达式Ea = Ce 0 n ,可以得到直流 伺服电机的转速表达式为
ua R& T
式中，Ua为电枢电压；Ea
直流伺服电机的控制方式
直流伺服电机实质上就是他励直流电机。由直流电机的电压方 程U = Ea + IaRa及电枢电动势表达式Ea = Ce 0 n ,可以得到直流 伺服电机的转速表达式为
ua R& T
式中，Ua为电枢电压；Ea为电枢感应电动势；Ia为电枢电流；
Ra为电枢回路总电阻；n为转速；0为每极主磁通；C e为电动 势常数。
上式表明：改变电枢电压Ua和改变励磁磁通0 ,都可以改变
直流伺服电机的转速n。
因而直流伺服电机的控制方式有两种：一种方法是把控制信号 作为电枢电压来控制电机的转速，这种方式称为电枢控制；另一 种方法是把控制信号加在励磁绕组上，通过控制磁通来控制电机 的转速，这种控制方式称为磁场控制（又称为磁极控制）。直流
伺服电机的工作原理图如图2-9所示。
图2-9电枢控制时直流伺服电机的工作原理图
(1 )电枢控制
由图2-9所示，在励磁回路上加恒定不变的励磁电压Uf，以 保证直流伺服电机的主磁通
⑦不变。在电枢绕组上加控制电压信 号。当负载转矩Tl 一定时，升高电枢电压Ua，电机的转速n随 之升高；反之，减小电枢电压Ua，电机的转速n就降低；若电枢 电压Ua = 0时，电机则不转。当电枢电压的极性改变后，电机的 旋转方向也随之改变。因此把电枢电压Ua作为控制信号，就可以 实现对直流伺服电机转速n的控制，其电枢绕组称为控制绕组。
对于电磁式直流伺服电机，采用电枢控制时，其励磁绕组由外 施恒压的直流电源励磁；对于永磁式直流伺服电机则由永磁磁极 励磁。
下面分析改变电枢电压Ua时，电机转速n变化的物理过程。
直流伺服电机实质上就是他励直流电机。由直流电机的转速表
n = L本一―」a
Ce① J① _
达式 及电磁转矩表达式Te =
CT⑦Ia，可以得到保持电机的每极磁通为额定磁通⑦N时，直流 电机的机械特性方程为
Ua R. p
Tl /
式中，Ua为电枢电压；Ra为电枢回路总电阻；n为转速；⑦N 为每极额定主磁通；C e为电动势常数；C T为转矩常数；Te为电 磁转矩。
根据直流电机的机械特性方程，可以绘制出直流电机降压调速 时的机械特性曲线，如图2-10所示，图中，曲线1、2、3分 别为对应于不同电枢电压时，直流电机的机械特性曲线；曲线4 为负载的机械特性曲线。从图中可以看出，改变电枢电压后，直 流电机的理想空载转速n0随电压的降低而下降，电机的转速n 也随电压的降低而下降。但是，电机的机械特性的斜率不变，即 电机机械特性的硬度不变。
设电枢电压Ua为额定电压UN （即Ua = UN ）时，直流电机拖 动恒转矩负载Tl运行于固有特性曲线（即图2-10中的曲线1 ） 上的A点。运行转速为nN。若电枢电压由
UN下调为U1，则电 机的机械特性变为人为机械特性（即图2-10中的曲线2 ）。在 降压瞬间，由于惯性，转速n不能突变，工作点由原来的A点平
T，、
移到A'点；在A'点，~ - <Tl，转速n开始减小；随着n的