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大惯量直流伺服电机的结构原理
2016-8-2

    大惯量直流伺服电机又称宽调速直流伺服电机,是20世纪60年代末70年代初在小惯量电机和力矩电机的基础上发展起来的。现在数控机床广泛采用这类电机构成闭环进给系统。这种电动机分为电励磁和永久磁铁励磁(永磁式)两种,占主导地位的是永磁式电动机。永磁式大惯量伺服电动机具有下列特点:

    (1)高性能的铁氧体(永磁体的一种材料)具有大的矫顽力和足够的厚度,能承受高的峰值电流以满足快的加减速的要求。

    (2)大惯量的结构使在长期过载工作时具有大的热容量。

    (3)低速高转矩和大惯量结构可以与机床进给丝杆直接连接。

    (4)一般没有换向极和补偿绕组,通过仔细选择电刷材料和磁场的结构,使得在较大的加速度状态下有良好的换向性能。

    (5)绝缘等级高,从而保证电动机在反复过载的情况下仍有较长的寿命。

    (6)在电动机轴上装有精密的测速发电机,旋转变压器或脉冲编码器,从而可以得到精密的速度和位置检测信号,以反馈到速度控制单元和位置控制单元。

    大惯量(宽调速)直流伺服电动机虽然具有上述特点,但是,对它进行控制不如步进电机简单,快速响应性能也不如小掼量电动机,宽调速直流伺服电动机转子由于采用良好的绝缘,耐温可达150~200℃。转子温度高,热量通过转轴传到丝杆,丝杠的变形将影响传动精度,因此,出现了热管形的大惯量电机,即将电机轴做成空心,在轴内装氟里昂之类的工作介质,介质在管内反复蒸发和冷却,将热量由高温区传至低温区,最终散发到周围环境中去。

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