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无刷直流伺服电机的控制运动和形式介绍

无刷直流伺服电机是在有刷直流伺服电机的基础上发展来的,但它的驱动电流是不折不扣的交流;它可以分为无刷速率和无刷力矩伺服电机。一般地,无刷伺服电机的驱动电流有两种,一种是梯形波(一般是“方波”),另一种是正弦波。有时候把前一种叫直流无刷伺服电机,后一种叫交流伺服电机,确切地讲是交流伺服电动机的一种。

无刷直流伺服电机为了减少转动惯量,通常采用“细长”的结构。无刷直流电机在重量和体积上要比有刷直流电机小的多,相应的转动惯量可以减少40%—50%左右。由于永磁材料的加工问题,致使无刷直流电机一般的容量都在100kW以下。这种电动机的机械特性和调节特性的线性度好,调速范围广,寿命长,维护方便噪声小,不存在因电刷而引起的一系列问题,所以这种电动机在控制系统中有很大的应用潜力。

电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法,同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体,为了检测电动机转子的极性,在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成,其功能是:接受电动机的启动、停止、制动信号,以控制电动机的启动、停止和制动;接受位置传感器信号和正反转信号,用来控制逆变桥各功率管的通断,产生连续转矩;接受速度指令和速度反馈信号,用来控制和调整转速;提供保护和显示等等。

由于无刷直流电动机是以自控式运行的,所以不会象变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组,也不会在负载突变时产生振荡和失步。无刷直流伺服电机因为具有直流有刷电机的特性,同时也是频率变化的装置,无刷直流伺服电机运转效率,低速转矩,转速精度等都比一般的控制技术的变频器还要好。

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