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徐伟

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直流伺服电动机是指什么？直流伺服电动机的结构可分为哪几类？

直流伺服电动机是指什么？
直流伺服电动机的结构可分为哪几类？
与传统型的直流伺服电动机相比，低惯量型直流伺服电动机具有哪些优点？

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杨伟

2021-7-13 11:18:27
1.直流伺服电动机
伺服电动机是一种执行电动机，在自动控制系统中作为执行元件。伺服电动机将输入的电压信号变换成转轴的角位移或角速度而输出。输入的电压信号又称为控制信号或控制电压。改变控制电压可以改变伺服电动机的转速及转向。伺服电动机按其使用的电源性质不同，可分为直流伺服电动机和交流伺服电动机两大类。
1.1 直流伺服电动机
直流伺服电动机是指使用直流电源驱动的伺服电动机，它实质上就是一台他励式直流电动机。直流伺服电动机的结构可分为传统型和低惯量型两大类。
传统型直流伺服电动机的结构形式和普通直流电动机基本相同，也是由定子，转子两大部分所组成，只是它的容量与体积较小。按励磁方式的不同，传统型直流伺服电动机可以在分为泳磁式和电磁式两种。永磁式直流伺服电动机的定子磁极由永久磁钢组成。这两种电动机的转子结构与普通直流电动机的结构相同，其铁芯均由硅钢片冲制叠压而成，在转子冲片的外圆周上开有均匀布置的齿槽，在转子槽中放置电枢绕组，并通过换向器和电刷与外威廉希尔官方网站 连接。
与传统型的直流伺服电动机相比，低惯量型直流伺服电动机具有时间常数小响应快的特点。目前低惯量型直流伺服电动机主要有：盘型直流伺服电动机，空心杯直流伺服电动机和无槽电枢直流电动机。
控制方式可以分为励磁控制法和电枢控制法。其中励磁控制法在低速时受磁饱和的限制，在高速时受换向火花和换向结构强度的限制，并且励磁绕组线圈电感较大，动态响应较差，所以一般应用较少。电枢控制法是以电枢绕组为控制绕



1.3 直流力矩电动机
直流力矩电动机属于低速伺服电动机，通常使用在堵转或低速情况下。其特点是堵转力矩大，空载转速低，不需要任何减速装置可直接驱动负载，过载能力强。
力矩电动机的总体结构形式有分装式和内装式两种。
电动机具有高的力矩惯量比，使系统加速能力得以提高，可直接耦合传动省去齿轮传动链，消除了齿轮误差，提高了系统精度。
力矩电动机有直流力矩电动机和交流力矩电动机两种。
直流力矩电动机的机械特性和调节特性是线性的，力矩波动小，低速下能稳定运行，响应迅速，动态特性好。
电动机的连续堵转转矩是指它在长期堵转下，稳定温升不超过允许值时所能输出的最大堵转转矩，在系统中为了使得力矩电动机快速的动作，往往在短时间内输入一个较大的电流，使得电动机迅速加速。此电流值可以允许超过连续堵转电流，但是决不可以成功峰值电流。否则，就会使得电动机磁钢失磁，转矩下降，并使得电动机性能产生不可逆的变化。

2）A/D转换威廉希尔官方网站 之间可以加一个滤波电容，以消去传送过程中产生的干扰
3）数字地和模拟地的连接为单点连接。
4）主威廉希尔官方网站 的接线尽可能的短。


图3.1 ULN2003 原理图
在单片机中通过编程我们可以控制步进电机的速度以及正转反转和运行方式。

五 自整角机

6.开关磁阻电动机及其控制
开关磁阻电动机是一种新型的调速电动机，调速系统兼具直流，交流两类调速系统的优点，是继变频调速系统，无刷直流电动机调速系统的最新一代无极调速系统。
开关磁阻电动机传动系统（SRD系统）主要由开关磁阻电动机，功率变换器，控制器与位置检测器四部分组成。开关磁阻电动机传动系统框图如下图6.1所示。

图6.1 开关磁阻电动机传动系统框图

7. 直线电动机
直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。它可以看成是一台旋转电机按径向剖开，并展成平面而成。
由定子演变而来的一侧称为初级，由转子演变而来的一侧称为次级。在实际应用时，将初级和次级制造成不同的长度，以保证在所需行程范围内初级与次级之间的耦合保持不变。直线电机可以是短初级长次级，也可以是长初级短次级。考虑到制造成本、运行费用，以直线感应电动机为例：当初级绕组通入交流电源时，便在气隙中产生行波磁场，次级在行波磁场切割下，将感应出电动势并产生电流，该电流与气隙中的磁场相作用就产生电磁推力。如果初级固定，则次级在推力作用下做直线运动；反之，则初级做直线运动。
直线电机与旋转电机相比，主要有如下几个特点：一是结构简单，由于直线电机不需要把旋转运动变成直线运动的附加装置，因而使得系统本身的结构大为简化，重量和体积大大地下降；二是定位精度高，在需要直线运动的地方，直线电机可以实现直接传动，因而可以消除中间环节所带来的各种定位误差，故定位精度高，如采用微机控制，则还可以大大地提高整个系统的定位精度；三是反应速度快、灵敏度高，随动性好。直线电机容易做到其动子用磁悬浮支撑，因而使得动子和定子之间始终保持一定的气隙而不接触，这就消除了定、动子间的接触摩擦阻力，因而大大地提高了系统的灵敏度、快速性和随动性；四是工作安全可靠、寿命长。直线电机可以实现无接触传递力，机械摩擦损耗几乎为零，所以故障少，免维修，因而工作安全可靠、寿命长。
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