磁极控制直流伺服电动机如何工作？它是怎样控制调节其特性的？

2017-02-15 10:08分类：电工基础知识阅读：

磁极控制直流伺服电动机线路如下图所示。从图中可知，电枢绕组是作为励磁绕组接以恒定的外施电压Uf的，电枢电流为If。励磁绕组是作为接受放大的信号电压的控制绕组的，

当励磁绕组接受到放大器输出端的信号电压U，后，便产生控制电流I，控制电流产生励磁磁通φv。在电枢电流Iv和励磁磁通φv的相互作用下，会产生电磁转矩，使电枢转动工作。
磁极控制直流伺服电动机的控制调节特性分两个：一个是机械特性，另一个是调节特性。其机械特性方程式为

此式的推导在不计铁芯饱和和电枢反应影响时，可知

电枢电流

电磁转矩

在电枢不动，Uv=Uf时，即v=0、α=l时，转矩为基值转矩标么值
式中a-信号系数；

C+-磁通系数；

CM -转矩系数；

Ce——电势系数；

Ef-电枢绕组内产生的感应电势。
上式即是磁极控制伺服电动机的机械特性方程，它表示了转矩与转速的线性关系，下图为不同信号系数时M与v之间的关系曲线。假没v=0时，m-a，从公式m=α- Vα2中可知，启动转矩等于信号系数。如m=0时，v0=1/α，这时的理想空载转速反比于信号系数。当控制电压为零(a=0)时，理想空载转速为无穷大。事实上不会使空载转速无穷大，因为电动机轴承有摩擦阻力及风阻等。不过，当电枢旋转起来后，Uy=0时，轴上没有负载，转速就会超过额定转速数倍，会使电动机损坏。因而，磁极控制的直流伺服电动机不应在小信号系数和较轻负载下工作。

调节特性是在一定的转矩时，速度与信号系数之间的关系，如下所示

v=α-m/α2 ( 2-116)

调节特性如下图所示，从图中可见，调节特性不是线性函数。而且当负载转矩较小(m<0.5)时还不是单值函数，也就是说在两种不同的电压(Uy)下，可得到相

Cφ-磁通系数；

CM -转矩系数；

Ce——电势系数；

Ef-电枢绕组内产生的感应电势。
上式即是磁极控制伺服电动机的机械特性方程，它表示了转矩与转速的线性关系，上图为不同信号系数时M与v之间的关系曲线。假没v=0时，m-a，从公式m=α- Vα2中可知，启动转矩等于信号系数。如m=0时，V0=1/α，这时的理想空载转速反比于信号系数。当控制电压为零(a=0)时，理想空载转速为无穷大。事实上

不会使空载转速无穷大，因为电动机轴承有摩擦阻力及风阻等。不过，当电枢旋转起来后，Uy=0时，轴上没有负载，转速就会超过额定转速数倍，会使电动机损坏。因而，磁极控制的直流伺服电动机不应在小信号系数和较轻负载下工作。