直流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)，原理與調(diào)速

  直流伺服電機(jī)具有良好的啟動(dòng)、制動(dòng)和調(diào)速特性，可很方便地在寬范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)平滑無極調(diào)速，故多采用在對(duì)伺服電機(jī)的調(diào)速性能要求較高的生產(chǎn)設(shè)備中。

如圖4-3所示，直流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)主要包括三大部分：

（1）定子。定子磁極磁場(chǎng)由定子的磁極產(chǎn)生。根據(jù)產(chǎn)生磁場(chǎng)的方式，直流伺服電動(dòng)機(jī)可分為永磁式和他激式。永磁式磁極由永磁材料制成，他激式磁極由沖壓硅鋼片疊壓而成，外繞線圈通以直流電流便產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)。

（2）轉(zhuǎn)子。又稱為電樞，由硅鋼片疊壓而成，表面嵌有線圈，通以直流電時(shí)，在定子磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生帶動(dòng)負(fù)載旋轉(zhuǎn)的電磁轉(zhuǎn)矩。

（3）電刷與換向片。為使所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩保持恒定方向，轉(zhuǎn)子能沿固定方向均勻的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，電刷與外加直流電源相接，換向片與電樞導(dǎo)體相接。

直流伺服電動(dòng)機(jī)的工作原理與一般直流電動(dòng)機(jī)的工作原理是完全相同，如圖4-4所示。他激直流電機(jī)轉(zhuǎn)子上的載流導(dǎo)體（即電樞繞組），在定子磁場(chǎng)中受到電磁轉(zhuǎn)矩M的作用，使電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。由直流電機(jī)的基本原理分析得到： 

         n=(u－IaRa)/ke                           (4-2)

式中：n──電樞的轉(zhuǎn)速，r/min； 

      u──電樞電壓；

Ia ──電機(jī)電樞電流； 

      Ra──電樞電阻；

ke──電勢(shì)系數(shù)（ke=Ceφ）。

由式4-2可知，調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速有三種方法：

（1）改變電樞電壓u 。調(diào)速范圍較大，直流伺服電機(jī)常用此方法調(diào)速；

（2）變磁通量φ（即改變ke的值）。改變激磁回路的電阻Rf以改變激磁電流If，可以達(dá)到改變磁通量的目的；調(diào)磁調(diào)速因其調(diào)速范圍較小常常作為調(diào)速的輔助方法，而主要的調(diào)速方法是調(diào)壓調(diào)速。若采用調(diào)壓與調(diào)磁兩種方法互相配合，可以獲得很寬的調(diào)速范圍，又可充分利用電機(jī)的容量。

(3)在電樞回路中串聯(lián)調(diào)節(jié)電阻Rt(圖中無表示)，此時(shí)有                    n=[u－Ia(Ra+Rt)]/ke                     （4-3）

從式4-3可知，在電樞回路中串聯(lián)電阻的辦法，轉(zhuǎn)速只能調(diào)低，而且電阻上的銅耗較大，這種辦法并不經(jīng)濟(jì)，僅用于較少的場(chǎng)合。