直流伺服电机原理

伺服电机基础

伺服电机是机电能量转换装置。换句话说，伺服电机是用于精确控制线性或角位置、速度和加速度的旋转执行器或线性执行器。

伺服电机由一个电动机和一个用于位置反馈的传感器组成。伺服电机在反馈控制系统中用作输出执行器。因此，伺服电机也被称为控制电机。

伺服电机不用于连续的能量转换。伺服电机的额定功率从几分之一瓦到几百瓦不等。伺服电机具有低转子惯性，因此它们具有高响应速度。

实际上，伺服电机的转子设计为转子长度较长且直径较小。与相同额定值的传统电机相比，伺服电机具有更大的尺寸。伺服电机通常以非常低的速度运行，有时甚至为零速。

伺服电机广泛用于 -

有两种类型的伺服电机 -

直流伺服电机要么是他励直流电机，要么是永磁直流电机。他励直流伺服电机的示意图如图 1 所示。直流伺服电机的电枢电阻很大，因此转矩-速度特性是线性的，并且具有很大的负斜率，即转矩随着电机速度的增加而减小（见图2）。

直流伺服电机的转矩-速度特性的负斜率为伺服驱动系统提供了粘性阻尼。直流伺服电机的速度是通过改变电枢电压来控制的。

此外，电枢 MMF 和励磁场 MMF 在直流伺服电机中是正交的（参见图 3）。这提供了直流伺服电机的快速转矩响应，因为转矩和磁通变得解耦。因此，电枢电压或电流的阶跃变化会导致转子位置或速度的快速变化。直流伺服电机的额定功率可以从几瓦到几百瓦不等。

重要——工业中使用的大多数大功率伺服电机都是直流伺服电机。