组成:由磁极(定子)、电枢(转子)、电刷与换向片三部分组成。结构上做的细长一些,主要是为了减小转动惯量,从而满足伺服电机快速响应的要求。

工作原理:直流电源接在两电刷间,电流通入电枢线圈,切割磁力线,产生电磁转矩。

电流方向为:N极下的有效边中的电流总是一个方向,而S极上的有效边中的电流总是另一个方向。这样使两个边上受到的电磁力的方向一致,电枢因而转动。因此,当线圈的有效边从 N极下转到S极下时,其中电流的方向必须同时改变,以使电磁力的方向不变。这必须通过换向器得以实现。

电磁转矩

感应电势与转速关系

电枢回路电压平衡方程式

他励式直流伺服电机的转速公式

直流电机转速与转矩的关系n=f(T)称机械特性(静态特性)。电机转速与理想转速的差Δn,反映了电机机械特性硬度,Δn越小(转矩对转速变化的影响程度越小),机械特性越硬。

直流电机的基本调速方式有三种:调节电阻Ra、调节电枢电压Ua和调节磁通Φ的值。电枢电阻调速很少采用,其缺点:不经济,要得到低速,R很大,则消耗大量电能;低速,特性很软,运转稳定性很差;调节平滑性差,操作费力。

调节电枢电压(调压调速)时,直流电机机械特性为一组平行线,只改变电机的理想转速n0,保持了原有较硬的机械特性,所以调压调速主要用于伺服进给驱动系统电机的调速。如果Δn值较大,不可能实现宽范围的调速。永磁式直流伺服电机的Δn值较小,因此,进给系统常采用永磁式直流电机。

调节磁通(调磁调速)不但改变了电机的理想转速,而且使直流电机机械特性变软,所以调磁调速主要用于机床主轴电机调速。

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