永磁（cí）直流伺服電機分析

　　目前，在數控機床進給驅動（dòng）中采用的直流電機主要是大慣量寬調速永磁式直流伺服（fú）電機，本節將主要對這種電機進行分析介紹。

　　1.永磁直流伺服電機基本結構與特點（diǎn）

　　這種電機的基本結構如圖所示，其同普通直流電機的結構類似，也是由定（dìng）子、轉子、電刷（shuā）和換向器等組成。該種電（diàn）機的定子磁極是個采用（yòng）鋁鎳鈷（gǔ）合金、釹鐵硼、或（huò）稀土（tǔ）鈷等材料所做成的（de）永久磁體，矯頑力很高（gāo），能夠產生極大的峰值轉矩以滿足高的（de）加、減速要求;且即使在較高的（de）磁通密度下保持性能穩定(即不出現退磁)。轉子的鐵心上斜槽數目較多，且在一個（gè）槽內分布有幾個虛槽以減少轉矩（jǔ）波（bō）動。電（diàn）刷的材料也經過仔細篩選，使得其可以在較大（dà）的加速度狀態（tài）下也有良好的換向性能。低（dī）波紋測速機等其（qí）它檢測元件如旋轉變壓器、脈衝編碼器可以裝（zhuāng）在電機軸上，從而可得到精密的速度和位置檢測信號，以反饋（kuì）到速度控製單元和位置控製（zhì）單元。該種電動機既具（jù）有一般直流電機便於（yú）調速、機械性能較好的優點，又具有小慣量直流電機快速響應性能的優勢。

　　2.永磁直流伺服電機工作原理

　　直流電機工作原理的示意圖如圖所示。

　　在轉子繞組中的任何一根（gēn）導體，隻要一（yī）轉過中性線，從定子S極下的範圍進入了定子N極下的範圍，由於電（diàn）刷和換向器的作用，那麽這根導體上的電流一定要（yào）反向;反之（zhī）則由定（dìng）子N極下（xià）的範圍進入定（dìng）子S極下（xià）的範圍時，導體上的電流也要發（fā）生反向。因此轉子的總磁勢正交，在轉子磁場與定子磁場相互作用下（xià）產生了電機的電磁轉矩，從（cóng）而使電機轉動（dòng）。

　　機（jī）械特性是（shì）電（diàn）機的靜態特性，是穩定運行時帶（dài）動負載的性能，此時，電磁（cí）轉矩（jǔ）與外（wài）負載相等（děng）。當電機帶動負載時，電機轉速與理想轉速產生轉速差Δn，它（tā）反映了電機機械特性的硬（yìng）度，Δn越小，表明機械特性越硬，性能越（yuè）好。

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