第05章 机器人驱动技术 - 图文

(2)感应型（LM）指笼型感应电动机。其特点为： ① 对定子电流的激励分量和转矩分量分别控制； ② 具有直流伺服电动机的全部优点。 2.交流伺服电机控制方法

（1）异步电动机转速的基本关系式

60fn?(1?S)?n0(1?S)

p式中n-电动机转速 f-电源电压频率 p-电动机磁极对数

60fn0?p 电动机定子旋转磁场转速或称同步转速

n0?nS? 转差率

n0可见：改变异步电动机转速的方法有三种：

改变磁极对数p调速，一般所见的交流电动机磁极对数不能改变，磁极对数可变的交流电动机成为多速电动机。通常，磁极对数设计成4/2, 8/4, 6/4, 8/6/4等几种。显然磁极对数只能成对改变，转速只能成倍改变，速度不可能平滑调节。

改变转差率S调速。此办法只适用于绕线式异步电动机，在转子绕组回路中串入电阻使电动机进机械特性变软，转差率增大。串入电阻越大，转速越低，调速范围通常为3：1.

改变频率f调速。如果电源频率能平滑调节，那么速度

也就可能平滑改变。目前，高性能的调速系统大都采用这种

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方法，设计了专门为电动机供电的变频器VFD。 变频调速器 5.4.4 直线电动机

目前直线电动机主要应用的机型有直线感应电动机、直线直流电动机和直线步进电动机三种。

与旋转电动机相比，直线电动机传动主要有以下优点：

? 直线电动机由于不需要中间传动机械，因而使整个机械得到简化，提高了精度，减少了振动和噪声。 ? 快速响应。用直线电动机驱动时，由于不存在中间传动机构惯量和阻力矩的影响，因而加速和减速时间短，可实现快速启动和正反向运行。

? 仪表用的直线电动机，可省去电刷和换向器等易损零件，提高可靠性，延长寿命。

? 直线电动机由于散热面积大，容易冷却，所以允许较高的电磁负荷，可提高电动机的容量定额。 ? 装配灵活性大，可将电动机和其他机件合成一体。 （1）直线感应电动机（LIM）

直线感应电动机可以看做是由普通的旋转感应电动机直接

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演变而来的。图5-28（a）表示一台旋转的感应电动机，设想将它沿径向剖开，并将定、转子沿圆周方向展出直线，如图5-28（b），这就得到了最简单的平板型直线感应电动机。由定子演变而来的一侧称为初级，由转子演变而来的一侧称作次级。直线电动机的运动方式可以是固定初级，让次级运动，此称为动次级；相反，也可以固定次级而让初级运动，则称为动初级。

图5-29中直线电动机的初级和次级长度是不等的。因为初、次级要作相对运动，假定在开始时初、次级正好对齐，那么在运动过程中，初、次级之间的电磁耦合部分将逐渐减少，影响正常运行。因此在实际应用中，必须把初次级作的不等。其他几种形式：

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（2）直线直流电动机

直线直流电动机（LDM）主要有两种类型：永磁式和电磁式。永磁式推力小，但运行平稳，多用在音频线圈和功率较小的自动记录仪表中，如记录仪中笔的纵横走向的驱动，摄影中快门和光圈的操作机构，电表试验中探测头，电梯门控制器的驱动等；电磁式驱动功率较大，但运动平稳性不好，一般用于驱动功率较大的场合。

作为LDM，以永磁式、长行程的直线直流无刷电动机（LDBLM）为代表，如图5-34所示。

当需要功率较大时，上述直线电动机中的永久磁铁所产生的磁通可改为由绕组通入直流电励磁所产生，这就称为电磁式直线直流电动机。如图5-35所示。

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