1. 直流力矩電動機基本結構
在某些自動控制系統中,被控制對象的轉速相對于伺服電動機的轉速低得多,所以,兩者之間常常必須用減速機構連接。由于采用了減速器,一方面使系統裝置變得復雜,另一方面它是使閉環控制系統產生自激震蕩的重要原因之一,影響了系統性能的提高。因此希望有一種低轉速、大轉矩的伺服電動機。力矩電動機就是一種能和負載直接相連產生較大轉矩,能帶動負載在堵轉或大大低于空載轉速下運轉的電動機。 力矩電動機分交流和直流兩大類。交流力矩電動機可分為異步型和同步型兩種類型。異步型交流力矩電動機的工作原理與交流伺服電動機相同.但為了產生低轉速和大轉矩,電動機做成徑向尺寸大、軸向尺寸小的多級扁平形,雖然它的結構簡單、工作可靠,但在低速性能方面還有待進一步完善。直流力矩電動機具有良好的低速平穩性和線性的機械特性及調節特性,在生產中應用****泛。 直流力矩電動機的工作原理和傳統型直流伺服電動機相同,只是在結構和外形尺寸上有所不同。一般直流伺服電動機為了減少其轉動慣量,大部分做成細長圓柱形,而直流力矩電動機為了能在相同體積和電樞電壓的前提下,產生比較大的轉矩及較低的轉速,一般都做成扁平狀。 2 直流力矩電動機基本特點
(1)轉矩大從直流電動機基本工作原理可知,設直流電動機每個磁極下磁感應強度平均值為B,電樞繞組導體上的電流為I。,導體的有效長度(即電樞鐵芯厚度)為z,則每根導體所受的電磁力為F=BLaZ
電磁轉矩為

式中.N為電樞繞組總的導體數,D為電樞鐵芯直徑。 式(5.1)表明了電磁轉矩與電動機結構參數z、D的關系。電樞體積大小.在一定程度上反應了整個電動機的體積,因此,在電樞體積相同條件下,郎保持πD2l不變,當D增大時,鐵芯長度l就應減小;其次,在相同電流Ia以及相同用銅量的條件下,電樞繞組的導線粗細不變,則總導體數N應隨的減小而增轉矩丁與直徑D近似成比例關系。 (2)轉速低
導體在磁場中運動切割磁力線所產生的感應電勢為ea=BLV設一對電刷之間的并聯支路數為2,則一對電刷間,N/2根導體串聯后總的感應電勢為Ea,且在理想空載條件下,外加電壓ua與Ea相平衡,所以UaU=Ea=NBLπDno/120 (5.2)

式(5·3)說明,在保持Nl不變的情況下,理想空載轉速n0和電樞鐵芯直徑D近似成反比,電樞直徑D越大,電動機理想空載轉速n。就越低。 由以上分析可知,在其他條件相同的情況下,增大電動機直徑,減小軸向長度。有利于增加電動機的轉矩和降低空載轉速,故力矩電動機都做成扁平圓盤狀結構.
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