社会应用中的低压直流伺服电机调速方法探究

我来重新表述一下这段内容:

低压直流伺服电机的调速方法,通常指的是如何控制这些电机的转速。首先,我们需要理解直流电机的转速方程,它涉及到电枢的内阻、气隙磁通和励磁线圈。由于内阻非常小,我们可以忽略它对转速的影响,只需调整电枢上的电压或保持励磁线圈上的当前稳定,就能改变直流电机的转速。

在恒转矩调速模式下,我们需要保持气隙磁通Φ恒定,这意味着定子和转子的磁场是正交状态,不会相互干扰。这可以通过给励磁线圈提供一个恒定的电流源来实现,但实际上我们通常使用固定值的直流電压来近似地维持该条件。如果是永磁型伺服 电机,那么不需要担心这个问题,因为其永磁铁提供了一个恒定的气隙磁通。

为了应对负载波动较大的情况,引入了串级调速系统,它包括速度环外环和功率环内环,以PID算法进行控制。这使得直流伺服系统能够在负载变化时保持良好的性能,并且能够输出最大可能扭矩,而不受转速波动影响。

在早期,由于没有现代半导体器件,如晶闸管和IGBT,当时只能通过发动机产生直接交流供给来控制输入功率,再通过移相触发技术调整可控硅以整流成脉冲状直流,从而实现对低压直 流伺服电机会话精确控制。此后随着可控硅技术进步,可控硅被用作将交流变换为有规律性的脉冲状直流,这种方式更加灵活且可靠,被广泛应用于工业领域中。

最后,随着场效应管(MOSFET)和IGBT等高性能器件出现,我们还能进一步提高低压直流伺服驱动系统的精度利用PWM斩波技术,使得输出信号更加稳定,从而得到更细微的心态反馈,并实现精确位置控制,为所谓“伺服系统”奠定基础。

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