5.直流伺服电机工作原理及特性_物理_自然科学_专业资料。讲课比赛含动图

　　任务二 伺服电机的控制与应用 知识技能2 .直流伺服 电机工作原理及特性 ?课程设计理念 ?教学目的 ?教学分析 ?直流伺服电机工作原理及特性 直流伺服电机的工作 原理是建立在电磁力 定律基础上的，电磁 力的大小与电机中的 气隙磁场成正比。 直流伺服电机 直流伺服电机 教学目标的确定 通过学习要求大家掌握三个目标：知识、技能和素质目标。 1.懂知识 -熟悉和掌握直流伺服电机的工作原理及特性曲线.精技能 -熟练安装和调试直流伺服电机； 3.高素质 -在学习中培养学习自主学习，协作学习及分析问题、解决问题的能力，培养爱岗敬 业的精神，养成良好的职业素养。 直流伺服电机结构与工作原理是机械工业出本社《控制电机》的第二个任务模块内容，教 学内容难度适中，与之前所讲的，交流电动机联系紧密，并且是我们后的闭环控制系统设计 的基础性知识。直流伺服电机是目前自动化生产线，智能机器人，高精度数控机床等智能制造 领域内使用为广泛的一类电机，因此，在本章的学习中具有举足轻重的地位和作用。 教材的重点难点 重点知识 直流伺服电机工作原理及工作特性。 难点知识 直流伺服电机工作特性曲线分析。 一、直流伺服电机的工作原理 一、直流伺服电机的工作原理 二、伺服电机运行特性 ?伺 服 电 动 机 的 运 行 特 性 包 括 机 械 特 性 和 调 节 特 性 。 1、直流伺服电动机的机械特性（变压） Uj 1. 反映转速和负载阻转矩（或电磁转矩）之间的变 化规律。表征这个规律的曲线称为电动机的机械特性。 1. 机械特性： Ia n? Ua Ce? ? Tem Ra CeCm? 2 ? n0 ? kTem Ua Uj n n1 Ea Tem 其中 n0 ? Ua Ce? n01 Ua1 Ua2 Ua3 为理想空载转速 n02 Ua1 k ? Ra CeCm? 2 n03 K 为机械特性直线、Tk、k的物理意义 理想空载转速n0：n0是电磁转矩Te=0时的转速，由于电机空 载时Te= T0，电机的空载转速低于理想空载转速。 堵转转矩Tk：Tk是转速n=0时的电磁转矩。 机械特性的斜率k ：斜率k前面的负号表示直线是下倾的。斜率k的 大小直接表示了电动机电磁转矩变化所引起的转速变化程度。斜率k 大，转矩变化时转速变化大，机械特性软。反之，斜率k小，机械 特性就硬。 电枢电压对机械特性的影响 n0和Tk都与电枢电压成正比，而斜率k则与电枢电压无关。 对应于不同的电枢电压可以得到一组相互平行的机械特性曲线。 直流伺服电动机由放大器供电时， 放大器可以等效为一个电动势源 与其内阻串联。内阻使直流伺服 电动机的机械特性变软。 不同控制电压时的机械特性 2 调节特性 直流伺服电动机调节特性表示在一 定的励磁条件下，输出转矩恒定时 Tl=常值，稳态转速n与电枢控制电 压Ua之间的关系n=f（Ua）。U0、 U1、U2、U3分别对应电机不同负 载转矩为TL0 、TL1、TL2、TL3 时的始动电压，负载转矩越大，电 动机制动和始动电压越大。 2 调节特性 启动电压与直线斜率的说明： n ? U Ce? ? Ra CeCT? 2 Tem 以ML1为例，当UU1时， Tem ? CT ?? ? I a ? (TL1 ? T0 ) 因此n始终为0，当U达到电磁转矩和总阻 矩相等时，电机就达到临界状态。此时， U1 ? TL1Ra Cm? 感谢您的聆听！ 日 期：2019.06.16
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