伺服電機(jī)控制及應(yīng)用詳細(xì)教學(xué)

1、1 1、交流伺服電動機(jī)交流伺服電動機(jī)2 2、直流伺服電動機(jī)直流伺服電動機(jī) 在有控制信號輸入時，伺服電動機(jī)就轉(zhuǎn)動；沒在有控制信號輸入時，伺服電動機(jī)就轉(zhuǎn)動；沒有控制信號輸入，它就停止轉(zhuǎn)動。改變控制電壓的有控制信號輸入，它就停止轉(zhuǎn)動。改變控制電壓的大小和相位大小和相位( (或極性或極性) )就可改變伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和就可改變伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向。1.21.2伺服電機(jī)最大特點(diǎn)伺服電機(jī)最大特點(diǎn)(1)(1)調(diào)速范圍寬廣。伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)速隨著控制電調(diào)速范圍寬廣。伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)速隨著控制電壓改變，能在寬廣的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。壓改變，能在寬廣的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。(2)(2)轉(zhuǎn)子的慣性小，即能實(shí)現(xiàn)迅速啟動、停

2、轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的慣性小，即能實(shí)現(xiàn)迅速啟動、停轉(zhuǎn)。(3)(3)控制功率小，過載能力強(qiáng)，可靠性好。控制功率小，過載能力強(qiáng)，可靠性好。1.4伺服電機(jī)在自控制系統(tǒng)中的典型應(yīng)用伺服電機(jī)在自控制系統(tǒng)中的典型應(yīng)用其它場合的應(yīng)用其它場合的應(yīng)用伺服電機(jī)伺服電機(jī)伺服電機(jī)驅(qū)動器伺服電機(jī)驅(qū)動器伺服電機(jī)伺服電機(jī)伺服電機(jī)驅(qū)動器伺服電機(jī)驅(qū)動器松下交流伺服電機(jī)及驅(qū)動器松下交流伺服電機(jī)及驅(qū)動器安川伺服電機(jī)驅(qū)動器安川伺服電機(jī)驅(qū)動器交流伺服電機(jī)系統(tǒng)交流伺服電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動器驅(qū)動器交流伺服交流伺服電機(jī)器電機(jī)器2.12.1 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)交流電機(jī)交流電機(jī)編碼器編碼器交流電機(jī)交流電機(jī)電源線電源線編碼器信編碼器信號輸出線號輸出線1.2.11.2.1 結(jié)構(gòu)

3、結(jié)構(gòu)交流電機(jī)交流電機(jī)減速齒輪減速齒輪機(jī)械負(fù)載軸機(jī)械負(fù)載軸勵磁繞組勵磁繞組控制繞組控制繞組勵磁電壓勵磁電壓控制電壓控制電壓轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子定子定子殼體殼體轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子定定子子殼殼體體電氣原理圖電氣原理圖控制繞組控制繞組勵磁繞組勵磁繞組控制繞組與勵磁控制繞組與勵磁繞組相差繞組相差900 (1) 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 鐵芯槽內(nèi)放銅條鐵芯槽內(nèi)放銅條,端端 部用短路環(huán)形成一體部用短路環(huán)形成一體, 或鑄鋁形成轉(zhuǎn)子繞組?；蜩T鋁形成轉(zhuǎn)子繞組。鑄鋁的籠型轉(zhuǎn)子鑄鋁的籠型轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子定子定子殼體殼體 2、 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子籠型轉(zhuǎn)子籠型轉(zhuǎn)子 (2) 杯杯轉(zhuǎn)子綱轉(zhuǎn)子綱 薄壁園筒形，放于內(nèi)外定薄壁園筒形，放于內(nèi)外定子之間子之間。一般壁厚為。一般壁厚為0

4、.3mm杯型轉(zhuǎn)子杯型轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子定子定子殼體殼體 2.2 2.2 轉(zhuǎn)動原理轉(zhuǎn)動原理 2.2 2.2 轉(zhuǎn)動原理轉(zhuǎn)動原理 2.2 2.2 轉(zhuǎn)動原理轉(zhuǎn)動原理 當(dāng)磁鐵旋轉(zhuǎn)時，在空間形成一個旋轉(zhuǎn)磁場。假設(shè)永久磁鐵是當(dāng)磁鐵旋轉(zhuǎn)時，在空間形成一個旋轉(zhuǎn)磁場。假設(shè)永久磁鐵是順時糾方向以順時糾方向以n n0 0的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，那末它的磁力線也就以順時針方向的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，那末它的磁力線也就以順時針方向切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中就產(chǎn)生感應(yīng)電勢。根據(jù)右手定則，切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中就產(chǎn)生感應(yīng)電勢。根據(jù)右手定則，N N極下導(dǎo)條的感應(yīng)電勢方向垂直地從紙面出來。而極下導(dǎo)條的感應(yīng)電勢方向垂直地從紙面出來。而S S極下導(dǎo)條的極下導(dǎo)

5、條的感應(yīng)電勢方向垂直地進(jìn)入紙面。由于鼠籠轉(zhuǎn)子的導(dǎo)條都是通過感應(yīng)電勢方向垂直地進(jìn)入紙面。由于鼠籠轉(zhuǎn)子的導(dǎo)條都是通過短路環(huán)連接起來的，因此在感應(yīng)電勢的作用下，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中短路環(huán)連接起來的，因此在感應(yīng)電勢的作用下，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中就會有電流流過，電流有功分量的方向和感應(yīng)電勢方向相同。就會有電流流過，電流有功分量的方向和感應(yīng)電勢方向相同。再根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受力原理，轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)條又要與磁場再根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受力原理，轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)條又要與磁場相互作用產(chǎn)生電磁力，這個電磁力相互作用產(chǎn)生電磁力，這個電磁力F F作用在轉(zhuǎn)子上，并對轉(zhuǎn)軸形作用在轉(zhuǎn)子上，并對轉(zhuǎn)軸形成電磁轉(zhuǎn)矩。根據(jù)左手定則，轉(zhuǎn)矩方向與磁鐵轉(zhuǎn)動的方向

6、是一成電磁轉(zhuǎn)矩。根據(jù)左手定則，轉(zhuǎn)矩方向與磁鐵轉(zhuǎn)動的方向是一致的，也是順時針方向。因此，鼠籠轉(zhuǎn)子便在電磁轉(zhuǎn)矩作用下致的，也是順時針方向。因此，鼠籠轉(zhuǎn)子便在電磁轉(zhuǎn)矩作用下順著磁鐵旋轉(zhuǎn)的方向轉(zhuǎn)動起來。順著磁鐵旋轉(zhuǎn)的方向轉(zhuǎn)動起來。電氣原理圖電氣原理圖控制繞組控制繞組勵磁繞組勵磁繞組 cfmfmc90sinsinIitIitIi 控制繞組控制繞組勵磁繞組勵磁繞組當(dāng)兩相對稱電流通入兩相對稱繞組時當(dāng)兩相對稱電流通入兩相對稱繞組時，在電機(jī)內(nèi)就產(chǎn)生一個旋在電機(jī)內(nèi)就產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)磁場。當(dāng)電流變化一個周期時當(dāng)電流變化一個周期時，旋轉(zhuǎn)磁場在空間轉(zhuǎn)了一圈旋轉(zhuǎn)磁場在空間轉(zhuǎn)了一圈。UC1UC2UF1UF2控制繞組控制繞

7、組勵磁繞組勵磁繞組控制繞組控制繞組勵磁繞組勵磁繞組 旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速決定于定子繞組旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速決定于定子繞組極對數(shù)和電源的頻率極對數(shù)和電源的頻率。圖所表。圖所表示的是一臺兩極的電機(jī)，即極對數(shù)示的是一臺兩極的電機(jī)，即極對數(shù)P1。對兩極電機(jī)而言，電。對兩極電機(jī)而言，電流每變化一個周期，磁場旋轉(zhuǎn)一圈，因而當(dāng)流每變化一個周期，磁場旋轉(zhuǎn)一圈，因而當(dāng)電源頻率電源頻率f400 Hs，即每秒變化，即每秒變化400個周期時，磁場每秒應(yīng)當(dāng)個周期時，磁場每秒應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)400圈，故對兩極電機(jī)，即圈，故對兩極電機(jī)，即P1而言，旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速為而言，旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速為 n0= 24000 rmin旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速為的一般表達(dá)式為旋轉(zhuǎn)

8、磁場轉(zhuǎn)速為的一般表達(dá)式為min)/(60)/(0rpfsrpfn 對于伺服電動機(jī)，還有一條很重要的機(jī)械特性，這就是零對于伺服電動機(jī)，還有一條很重要的機(jī)械特性，這就是零信號時的機(jī)械特性，所謂零信號，就是控制電壓信號時的機(jī)械特性，所謂零信號，就是控制電壓UC0，這時，這時磁場是脈振磁場，它可以分解為幅值相等、轉(zhuǎn)向相反的兩個圓磁場是脈振磁場，它可以分解為幅值相等、轉(zhuǎn)向相反的兩個圓形旋轉(zhuǎn)磁場，其作用可以想象為有兩對相同大小的磁鐵形旋轉(zhuǎn)磁場，其作用可以想象為有兩對相同大小的磁鐵NS和和NS在空間以相反方向旋轉(zhuǎn)。在空間以相反方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電阻已增大到使臨界轉(zhuǎn)差率當(dāng)電阻已增大到使臨界轉(zhuǎn)差率1 1的程度時，合成

9、轉(zhuǎn)矩曲線與橫的程度時，合成轉(zhuǎn)矩曲線與橫軸相交僅有一點(diǎn)軸相交僅有一點(diǎn)(S(S1 1處處) )，而且在電機(jī)運(yùn)行范圍內(nèi)，合成轉(zhuǎn)矩，而且在電機(jī)運(yùn)行范圍內(nèi)，合成轉(zhuǎn)矩均為負(fù)值，即為制動轉(zhuǎn)矩。因而當(dāng)控制電壓均為負(fù)值，即為制動轉(zhuǎn)矩。因而當(dāng)控制電壓U UC C取消變?yōu)閱蜗噙\(yùn)行取消變?yōu)閱蜗噙\(yùn)行時，電機(jī)就立刻產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，與負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩一起促使時，電機(jī)就立刻產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，與負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩一起促使電機(jī)迅電機(jī)迅速停轉(zhuǎn)速停轉(zhuǎn)，這樣就不會產(chǎn)生自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。，這樣就不會產(chǎn)生自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。 設(shè)電機(jī)的負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩為設(shè)電機(jī)的負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩為TL，控制電壓控制電壓0.25UC時時,電機(jī)在特性點(diǎn)電機(jī)在特性點(diǎn)A運(yùn)行，轉(zhuǎn)速為運(yùn)行，轉(zhuǎn)速為na，這時電機(jī)產(chǎn)生，這

10、時電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩相平衡。當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩與負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩相平衡。當(dāng)控制電壓升高到控制電壓升高到0.5UC時，電機(jī)產(chǎn)時，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩就隨之增加生的轉(zhuǎn)矩就隨之增加C，由于電機(jī)由于電機(jī)的轉(zhuǎn)子及其負(fù)載存在著慣性，轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子及其負(fù)載存在著慣性，轉(zhuǎn)速不能瞬時改變，因此電機(jī)就要速不能瞬時改變，因此電機(jī)就要瞬時地在特性點(diǎn)瞬時地在特性點(diǎn)C運(yùn)行，這時電機(jī)運(yùn)行，這時電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩，電產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩，電機(jī)就加速，一直增加到機(jī)就加速，一直增加到nb，電機(jī)，電機(jī)就在就在B點(diǎn)運(yùn)行。點(diǎn)運(yùn)行。伺服電動機(jī)的機(jī)械特性伺服電動機(jī)的機(jī)械特性ABC結(jié)論：結(jié)論：改變控制電壓的大改變控制電壓的大小，就實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速的控制

11、小，就實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速的控制編碼器編碼器部分部分 安裝在電機(jī)后端，其轉(zhuǎn)盤（光柵）安裝在電機(jī)后端，其轉(zhuǎn)盤（光柵）與電機(jī)同軸。與電機(jī)同軸。5V5V0V0V伺服電機(jī)控制精度取決于編碼器精度。伺服電機(jī)控制精度取決于編碼器精度。編碼器編碼器1 1、主要功能、主要功能（1 1）根據(jù)給定信號輸出與）根據(jù)給定信號輸出與此成正比的控制電壓此成正比的控制電壓UCUC；（2 2）接收編碼器的速度和）接收編碼器的速度和位置信號；位置信號；（3 3）I/OI/O信號接口信號接口數(shù)碼顯示窗口數(shù)碼顯示窗口參數(shù)設(shè)置鍵參數(shù)設(shè)置鍵計算機(jī)計算機(jī)RS232口口I/O信號接口信號接口編碼器信號接口編碼器信號接口電機(jī)電源輸入電機(jī)電源輸入輸出接

12、線端子輸出接線端子2、外部組成、外部組成3 3、控制模式、控制模式（1 1）位置控制模式）位置控制模式最大輸入脈沖最大輸入脈沖頻率頻率500KPPS500KPPS（微分接收器）和（微分接收器）和200KPPS200KPPS（用于開路收集器）（用于開路收集器）（2 2）速度控制模式）速度控制模式 模擬速度指令模擬速度指令輸入：輸入：0 010V/10V/額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速（3 3）力矩控制模式）力矩控制模式模擬力矩指令模擬力矩指令輸入：輸入：0 010V/10V/最大力矩最大力矩MREA/D功率放大功率放大器器序列控制器序列控制器誤差檢出誤差檢出門激勵門激勵8888888操作人員接口操作人員接口參

13、數(shù)控制參數(shù)控制EEPROM保護(hù)電路保護(hù)電路A/D位置誤差計數(shù)器位置誤差計數(shù)器放大器放大器速度誤差速度誤差放大器放大器速度檢出速度檢出內(nèi)速度指令內(nèi)速度指令轉(zhuǎn)矩限位轉(zhuǎn)矩限位電流控制電流控制PWM電路電路處理編碼器信號處理編碼器信號位置/速度速度轉(zhuǎn)矩位置內(nèi)外16位報警信號脈沖指令速度指令轉(zhuǎn)矩指令脈沖輸出LED面板B1B2PtrL1L2L3+5V+/-12V門激勵電源編碼器電源4、原理框圖、原理框圖交流伺服電機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用交流伺服電機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用圖圖 2-2 2-2 交流伺服電機(jī)系統(tǒng)接線示意圖交流伺服電機(jī)系統(tǒng)接線示意圖交流伺服電機(jī)驅(qū)動器連接連接AC220V I/O板板交流伺服電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)交流伺服電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)P

14、C機(jī)機(jī)運(yùn)動控制器運(yùn)動控制器I/O電電路路驅(qū)驅(qū)動動器器電電 機(jī)機(jī)Pulse 0/1P9-0/2CN SIG控制電壓編碼器反饋信號軸號0/1數(shù)據(jù)信號使能信號使能信號DO 21/22速度信號速度信號DAC 0/1交流伺服電機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用交流伺服電機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用交流伺服電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)交流伺服電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1 、設(shè)置參數(shù)方法一方法一聯(lián)接計算機(jī)使用聯(lián)接計算機(jī)使用軟件設(shè)置軟件設(shè)置方法二方法二直接在驅(qū)動器直接在驅(qū)動器面板按鈕設(shè)置面板按鈕設(shè)置交流伺服電機(jī)系統(tǒng)使用交流伺服電機(jī)系統(tǒng)使用方法一、使用計算機(jī)設(shè)置參數(shù)1、啟動軟件、啟動軟件2、修改參數(shù)、修改參數(shù)NO.19=000E(允許參數(shù)改寫允許參數(shù)改寫)3 3、修改參數(shù)、修改參數(shù)

15、O.41=0001O.41=0001（內(nèi)部使能）（內(nèi)部使能）4 4、正反轉(zhuǎn)試運(yùn)行、正反轉(zhuǎn)試運(yùn)行1 、設(shè)置參數(shù)1 1、啟動軟件、啟動軟件2 2、進(jìn)入、進(jìn)入TESTTEST功能，使用功能，使用JOGJOG模式調(diào)試系統(tǒng)模式調(diào)試系統(tǒng)3 3、正反轉(zhuǎn)試運(yùn)行、正反轉(zhuǎn)試運(yùn)行2 、使用計算機(jī)調(diào)試伺服電機(jī)系統(tǒng)使用計算機(jī)調(diào)試伺服電機(jī)系統(tǒng)1、啟動軟件將參數(shù)NO.41=0000,改為外部使能，然后關(guān)閉軟件2、接通電源顯示窗口顯示數(shù)字為設(shè)備連接正確。3、按MODE鍵，顯示rd-of3 3、使用驅(qū)動器操作面板手動使用驅(qū)動器操作面板手動調(diào)試伺服電機(jī)系統(tǒng)調(diào)試伺服電機(jī)系統(tǒng)4、按UP鍵多次直至顯示TEST15、按住SET直至顯示窗

16、顯示D-01并閃爍6、按UP正轉(zhuǎn)，按DOWN反轉(zhuǎn)1、接通電源顯示窗口顯示數(shù)字為設(shè)備連接正確。 如：設(shè)置參數(shù)如：設(shè)置參數(shù)NO19NO193、按DOWN或UP鍵多次，直至顯示P 194、按SET鍵，顯示窗顯示00005、按SET鍵，顯示窗0000閃爍2、按MODE鍵多次，直至顯示數(shù)P 006、按DOWN或UP鍵多次，直至顯示000E7、按SET鍵，再次通電。設(shè)置生效。3 3、使用驅(qū)動器操作面板手動使用驅(qū)動器操作面板手動設(shè)置參數(shù)的方法設(shè)置參數(shù)的方法 功率選得過大不經(jīng)濟(jì)，功率選得過小電動機(jī)容易功率選得過大不經(jīng)濟(jì)，功率選得過小電動機(jī)容易因過載而損壞。因過載而損壞。1. 對于連續(xù)運(yùn)行的伺服電動機(jī)，所選功率

17、應(yīng)等于或?qū)τ谶B續(xù)運(yùn)行的伺服電動機(jī)，所選功率應(yīng)等于或略大于生產(chǎn)機(jī)械的功率。略大于生產(chǎn)機(jī)械的功率。2. 對于短時工作的伺服電動機(jī)，允許在運(yùn)行中有短對于短時工作的伺服電動機(jī)，允許在運(yùn)行中有短暫的過載，故所選功率可等于或略小于生產(chǎn)機(jī)械暫的過載，故所選功率可等于或略小于生產(chǎn)機(jī)械的功率。的功率。 一般自動控制應(yīng)用場合應(yīng)盡可能選用交流伺服電機(jī)。調(diào)速一般自動控制應(yīng)用場合應(yīng)盡可能選用交流伺服電機(jī)。調(diào)速和控制精度很高的場合選用直流伺服電機(jī)或其他專用的控制電和控制精度很高的場合選用直流伺服電機(jī)或其他專用的控制電機(jī)機(jī),如直線電機(jī)等。如直線電機(jī)等。 根據(jù)工作方式和工作環(huán)境的條件選擇不同的結(jié)構(gòu)型式，根據(jù)工作方式和工作環(huán)境

18、的條件選擇不同的結(jié)構(gòu)型式，如頻繁啟停選用空心杯轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的伺服電機(jī)；如速度要求較平如頻繁啟停選用空心杯轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的伺服電機(jī)；如速度要求較平衡的場合選用大慣量伺服電機(jī)衡的場合選用大慣量伺服電機(jī) 1 1空載始動電壓空載始動電壓U UCOCO 在額定勵磁電壓和空載的情況下，使轉(zhuǎn)子在任在額定勵磁電壓和空載的情況下，使轉(zhuǎn)子在任意位置開始連續(xù)轉(zhuǎn)動所需的最小控制電壓定義為空載意位置開始連續(xù)轉(zhuǎn)動所需的最小控制電壓定義為空載始動電壓。始動電壓。 用通過以額定控制電壓的百分比來表示。用通過以額定控制電壓的百分比來表示。 U UCOCO 越越小，表示伺服電動機(jī)的靈敏度越高。一般小，表示伺服電動機(jī)的靈敏度越高。一般U U

19、COCO要求不大要求不大于額定控制電壓的于額定控制電壓的3%3%4 4，使用于精密儀器儀表，使用于精密儀器儀表中的兩相伺服電動機(jī)，有時要求不大于額定控制電壓中的兩相伺服電動機(jī)，有時要求不大于額定控制電壓的的1 1。 2 2機(jī)械特性非線性度機(jī)械特性非線性度KmKm 在額定勵磁電壓下，任意在額定勵磁電壓下，任意控制電壓時的實(shí)際機(jī)械待性與控制電壓時的實(shí)際機(jī)械待性與線性機(jī)械特性在轉(zhuǎn)矩線性機(jī)械特性在轉(zhuǎn)矩T TT Td d2 2時的轉(zhuǎn)速偏差時的轉(zhuǎn)速偏差n n與空載轉(zhuǎn)速與空載轉(zhuǎn)速n n0 0( (對稱狀態(tài)時對稱狀態(tài)時) )之比的百分?jǐn)?shù)，之比的百分?jǐn)?shù)，定義為機(jī)械待性非線性度。定義為機(jī)械待性非線性度。%1000

20、nknm 一般要求一般要求Km10 20 3 3調(diào)節(jié)特性非線性度調(diào)節(jié)特性非線性度K Kv v 在額定勵隘電壓和空載情在額定勵隘電壓和空載情況下，當(dāng)控制電壓況下，當(dāng)控制電壓0.70.7時，時，實(shí)際調(diào)節(jié)特性與線性調(diào)節(jié)特實(shí)際調(diào)節(jié)特性與線性調(diào)節(jié)特性的轉(zhuǎn)速偏差性的轉(zhuǎn)速偏差n與與控制電壓控制電壓1 1時的空載轉(zhuǎn)速時的空載轉(zhuǎn)速n n0 0之比的百之比的百分?jǐn)?shù)定義為調(diào)節(jié)特性非線性分?jǐn)?shù)定義為調(diào)節(jié)特性非線性度，即度，即: :%1000nknv 一般要求一般要求 Kv20 25 4堵轉(zhuǎn)特性非線性度堵轉(zhuǎn)特性非線性度kd 在額定勵磁電壓下，實(shí)際在額定勵磁電壓下，實(shí)際堵轉(zhuǎn)特性與線性堵轉(zhuǎn)持性的最堵轉(zhuǎn)特性與線性堵轉(zhuǎn)持性的最大

21、轉(zhuǎn)矩偏差大轉(zhuǎn)矩偏差(Tdn)max與控制與控制電壓電壓1時的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩時的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tdo之比之比值的百分?jǐn)?shù)，定義為堵轉(zhuǎn)待性值的百分?jǐn)?shù)，定義為堵轉(zhuǎn)待性非線性，即非線性，即 %100)(0max ddndTTk以上這幾種持性的非線性度越小，特性曲線越接近以上這幾種持性的非線性度越小，特性曲線越接近直線，系統(tǒng)的動態(tài)誤差就越小，工作就越準(zhǔn)確。直線，系統(tǒng)的動態(tài)誤差就越小，工作就越準(zhǔn)確。一般要求一般要求 Kd5 1 1電壓電壓 技術(shù)數(shù)據(jù)表中勵磁電壓和控制電壓指的都是額定技術(shù)數(shù)據(jù)表中勵磁電壓和控制電壓指的都是額定值。勵磁電壓允許變動范圍為土值。勵磁電壓允許變動范圍為土5 5左右。電壓太高，左右。電壓太高，電機(jī)

22、會發(fā)熱；電壓太低和輸出功率會明顯下降，加速電機(jī)會發(fā)熱；電壓太低和輸出功率會明顯下降，加速時間增長等。伺服電動機(jī)使用時，應(yīng)注意到勵磁繞組時間增長等。伺服電動機(jī)使用時，應(yīng)注意到勵磁繞組兩端電壓會高于電源電壓，而且隨轉(zhuǎn)速升高而增大，兩端電壓會高于電源電壓，而且隨轉(zhuǎn)速升高而增大，其值如果超過額定值太多，會使電機(jī)過熱。其值如果超過額定值太多，會使電機(jī)過熱。 控制繞組的額定電壓有時也稱最大控制電壓，在控制繞組的額定電壓有時也稱最大控制電壓，在幅值控制條件下加上這個電壓就能得到圓形旋轉(zhuǎn)磁場幅值控制條件下加上這個電壓就能得到圓形旋轉(zhuǎn)磁場2 2頻率頻率 目前控制電機(jī)常用的頻率分低頻和中頻兩大類，目前控制電機(jī)常用

23、的頻率分低頻和中頻兩大類，低頻為低頻為50 HZ(50 HZ(或或60HZ)60HZ)，中，中頻頻為為400HZ(400HZ(或或500HZ)500HZ)。因。因?yàn)轭l率越高，渦流損耗越大，所以中為頻率越高，渦流損耗越大，所以中頻頻電機(jī)的鐵心用電機(jī)的鐵心用較薄的較薄的( (0.2mm2mm以下以下) )硅鋼片疊成，以減少渦流損耗；低硅鋼片疊成，以減少渦流損耗；低頻電機(jī)則用頻電機(jī)則用0.35350.5mm5mm的硅鋼片。的硅鋼片。 低頻電機(jī)不應(yīng)該用中低頻電機(jī)不應(yīng)該用中頻頻電源，中頻電機(jī)也不應(yīng)該電源，中頻電機(jī)也不應(yīng)該用低頻電源，否則電機(jī)性能會變差。用低頻電源，否則電機(jī)性能會變差。 在不得已時，低頻電

24、源之間或者中頻電源之間可以互相代在不得已時，低頻電源之間或者中頻電源之間可以互相代替使用，但要隨頻率正比地改變電壓，而保持電流仍為額定值，替使用，但要隨頻率正比地改變電壓，而保持電流仍為額定值，這樣，電機(jī)發(fā)熱可以基本上不變。例如一臺這樣，電機(jī)發(fā)熱可以基本上不變。例如一臺500 Hz500 Hz、110V110V的電的電機(jī)，如果用在機(jī)，如果用在400 Hz400 Hz時，那末加到電機(jī)上的電壓就應(yīng)改成時，那末加到電機(jī)上的電壓就應(yīng)改成11011040040050050088V88V。 3 3堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，堵轉(zhuǎn)電流堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，堵轉(zhuǎn)電流 定子兩相繞組加上額定電壓，轉(zhuǎn)速等于定子兩相繞組加上額定電壓，轉(zhuǎn)速等于0

25、0時的輸時的輸出轉(zhuǎn)矩，稱為堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。這時流經(jīng)勵磁繞組和控制繞出轉(zhuǎn)矩，稱為堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。這時流經(jīng)勵磁繞組和控制繞組的電流分別稱堵轉(zhuǎn)勵磁電流和堵轉(zhuǎn)控制電流。組的電流分別稱堵轉(zhuǎn)勵磁電流和堵轉(zhuǎn)控制電流。堵轉(zhuǎn)電流通常是電流的最大值，可作為設(shè)計電源和放堵轉(zhuǎn)電流通常是電流的最大值，可作為設(shè)計電源和放大器的依據(jù)。大器的依據(jù)。4 4空載轉(zhuǎn)速空載轉(zhuǎn)速 定干兩相繞組加上額定電壓，電機(jī)不帶任何負(fù)載定干兩相繞組加上額定電壓，電機(jī)不帶任何負(fù)載時的轉(zhuǎn)速稱為空載轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)速稱為空載轉(zhuǎn)速n n0 0?？蛰d轉(zhuǎn)速與電機(jī)的極數(shù)有?？蛰d轉(zhuǎn)速與電機(jī)的極數(shù)有關(guān)。由于電機(jī)本身阻轉(zhuǎn)矩的影響，空載轉(zhuǎn)速略低于同關(guān)。由于電機(jī)本身阻轉(zhuǎn)矩的影響，空載轉(zhuǎn)速略低于同步速。步速。5 5額定輸出功率額定輸出功率 當(dāng)電機(jī)處于對稱狀態(tài)時，輸出當(dāng)電機(jī)處于對稱狀態(tài)時，輸出功率功率P P2 2