直流电动机的转矩(直流电动机的转矩脉动及其抑

1. 直流电动机的转矩脉动及其抑制方法调研

交流伺服电机的工作原理

伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。

答：伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降，

答：交流伺服要好一些，因为是正弦波控制，转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单，便宜。

永磁交流伺服电动机

20世纪80年代以来，随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展，永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展，各国著名电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向，使原来的直流伺服面临被淘汰的危机。90年代以后，世界各国已经商品化了的交流伺服系统是采用全数字控制的正弦波电动机伺服驱动。交流伺服驱动装置在传动领域的发展日新月异。永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较，主要优点有：

⑴无电刷和换向器，因此工作可靠，对维护和保养要求低。

⑵定子绕组散热比较方便。

⑶惯量小，易于提高系统的快速性。

⑷适应于高速大力矩工作状态。

⑸同功率下有较小的体积和重量。

2. 他励直流电动机稳定运行时,电磁转矩

答：直流电动机的一个重要的指标即;机械特性是硬特性还是软特性。就是说它的额定转速ne与它的理想空载转速n0越接近特性越好。这种硬特性特别适合于轧钢机、矿井卷扬机、大型精密机床等大型设备的需要。具有动态转矩稳定、动态速降非常小，所以设备就具有非常好的技术能力。

直流电动机机械特性的确定，需要两个点，一个它的额定转速ne（已知的参数）；另一个它的理想空载转速n0（计算值：假设电枢静止不动，磁通Φ、电势结构系数Ce均为常数、电压U也不改变。理想空载转速n0可求（公式推演从略）。把n0与ne两点的连线就是它的机械特性曲线。

3. 直流伺服电动机的电磁转矩与输出转速

1、性能指标不同：电机恒功率是用在电机调速中的性能指标；恒转矩区指在电机的运行转速范围内能输出的转矩不变。

2、所用场合不同：恒功率在负载比较轻的场合为多用；恒转矩则多用在重负载；

3、特点不同：恒转矩负载的特点是负载转矩与转速无关，任何转速下转矩总保持恒定或基本恒定。应用的场合比如传送带、搅拌机，挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载。而恒功率负载的特点是比如机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩，大体与转速成反比，这就是所谓的恒功率负载。

4、负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。当速度很低时，受机械强度的限制，转矩不可能无限增大，在低速下转变为恒转矩性质。扩展资料：电机恒功率和恒转矩是用在电机调速中的性能指标；恒功率调速是指电机低速时输出转矩大，高速时输出转矩小，即输出功率是恒定的；恒转矩调速是指电机高速、低速时输出转矩一样大，即高速时输出功率大，低速时输出功率小。直流电动机恒转矩调速包括调电枢电压调速和直流电动机电阻伞电阻调速两种。直流电动机的电磁转矩公式为T=G中I.，式中转矩常数G~0.95c.，C.为电动势常数.在调电枢电压调速及电枢申电阻调速中，(磁通)为常值(通常为翻定磁通如)，I.(电枢电流)受电机发热的限制；其长期工作电流的最大值为额定电流八，也为常值。因此，直流电动机调电枢电压调速和电枢串电阻调速时，电动机的最大允许电磁转矩T=CT汽人为常值。电动机的电磁转矩比翰出转矩多个电动机的空载转矩，一般电动机的空载转矩很小，当电磁转矩为恒值时，物出转矩也近似为恒值，所以，调电枢电压调速和电枢申电阻调速均属恒转矩调速.

4. 简述直流电动机转矩自动调节原理

直流电机可逆运行原理： 1、一台直流电机原则上既可以作为电动机运行,也可以作为发电机运行,这种原理在电机理论中称为可逆原理。

5. 直流力矩电动机控制特性

力矩电机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机。这种电机的轴不是以恒功率输出动力而是以恒力矩输出动力。力矩电机包括:直流力矩电机、交流力矩电机、和无刷直流力矩电机。

力矩电机的主要特点是具有软的机械特性,可以堵转.当负载转矩增大时能自动降低转速,同时加大输出转矩.当负载转矩为一定值时改变电机端电压便可调速.但转速的调整率不好!因而在电机轴上加一测速装置,配上控制器.利用测速装置输出的电压和控制器给定的电压相比,来自动调节电机的端电压.使电机稳定!

当负载增加时，电动机的转速能自动的随之降低，而输出力矩增加，保持与负载平衡。力矩电机的堵转转矩高，堵转电流小，能承受一定时间的堵转运行。由于转子电阻高，损耗大，所产生的热量也大，特别在低速运行和堵转时更为严重，因此，电机在后端盖上装有独立的轴流或离心式风机

6. 他励直流电动机转矩特性曲线

>.“他励”直流电动机的转矩特性是一条过原点的直线，机械（调整）特性是一条过理想空载转速点的下降的直线。

并励通他励相同！

2>.“串励”的机械（调整）特性是一条下降的近似双曲函数的曲线！

补充：

电动机广定义上（按电源）分两种：一种直流电动机、另一种交流电动机。

直流电动机分为：他励、并励、复励。

交流电动机分为：单相、三厢。

所以“他励电动机”也就是“他励直流电动机”

因为分类较明确~所以人们通常叫“他励直流电动机”为“他励电动机

7. 直流力矩电动机的控制特性和机械特性

电动机转矩简单来说就是我们常说电机力的大小。根据转矩可以判断电机可以带动的负载有多大，而负载就是电机上所承担的荷载，例如吊动物体，拉动机台运行等。

一、转矩是一种力矩力矩在物理中的定义是：力矩= 力 ×力臂。而这里的力臂就可以看成电机所带动的物体的转动半径。如果电机转矩太小，就带不动所要带的物体，也就是感觉电机的“劲”不够大。一般来讲电动机带动机械转动的劲头就是电动机的转矩，电动机的转矩=皮带轮拖动皮带的力X皮带轮的半径。

二、与频率以鼠笼式异步电动机为例（变频电机除外），0在50Hz以下时，电机转矩与电流成正比变化；频率达到50Hz时，电机达到额定功率，额定转矩；频率大于50Hz时，转矩与频率成反比变化。

三、力矩电机力矩电机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机。这种电机的轴不是以恒功率输出动力而是以恒力矩输出动力。力矩电机包括：直流力矩电机、交流力矩电机、和无刷直流力矩电机。

8. 直流电动机的转矩特性

电磁转矩表达式 CT 转矩常数 Φ磁通量 Ia电枢电流

9. 电机转矩脉动成因

转矩

使机械元件转动的力矩称为转动力矩，简称转矩。机械元件在转矩作用下都会产生一定程度的扭转变形，故转矩有时又称为扭矩。转矩是各种工作机械传动轴的基本载荷形式，与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系，转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制、传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。此外,转矩与功率的关系T=9549P/n

电机的额定转矩表示额定条件下电机轴端输出转矩。转矩等于力与力臂或力偶臂的乘积，在国际单位制(SI)中，转矩的计量单位为牛顿米(Nm)，工程技术中也曾用过公斤力米等作为转矩的计量单位。电机轴端输出转矩等于转子输出的机械功率除以转子的机械角速度。直流电动机堵转转矩计算公式TK=9.55KeIK 。

三相异步电动机的转矩公式为：

S R2

M=C U12 公式 [2 ]

R22+（S X20）2

C：为常数同电机本身的特性有关； U1 ：输入电压 ；

R2 ：转子电阻； X20 ：转子漏感抗； S：转差率

可以知道M∝U12 转矩与电源电压的平方成正比，设正常输入电压时负载转矩为M2 ，电压下降使电磁转矩M下降很多；由于M2不变，所以M小于M2平衡关系受到破坏，导致电动机转速的下降，转差率S上升；它又引起转子电压平衡方程式的变化，使转子电流I2上升。也就是定子电流I1随之增加（由变压器关系可以知道）；同时I2增加也是电动机轴上送出的转矩M又回升，直到与M2相等为止。这时电动机转速又趋于新的稳定值。

转矩的类型

转矩可分为静态转矩和动态转矩。

静态转矩是值不随时间变化或变化很小、很缓慢的转矩，包括静止转矩、恒定转矩、缓变转矩和微脉动转矩。

静止转矩的值为常数，传动轴不旋转；

恒定转矩的值为常数，但传动轴以匀速旋转，如电机稳定工作时的转矩；

缓变转矩的值随时间缓慢变化，但在短时间内可认为转矩值是不变的；

微脉动转矩的瞬时值有幅度不大的脉动变化。

动态转矩是值随时间变化很大的转矩，包括振动转矩、过渡转矩和随机转矩三种。振动转矩的值是周期性波动的；过渡转矩是机械从一种工况转换到另一种工况时的转矩变化过程；随机转矩是一种不确定的、变化无规律的转矩。

根据转矩的不同情况，可以采取不同的转矩测量方法。

10. 直流电动机在稳定工作时转矩的关系

直流电动机的电磁转矩由电压决定。电枢电流由负荷决定

直流电动机，外加电源之后，励磁线圈会在电机内产生一个磁场，电枢通电以后，就形成带电导体。带电导体在磁场中，就会受到力的作用从而产生运动，这个促使电枢运动的力矩，就是电磁力矩（这个力矩是驱动电枢运动的）。

直流电动机在刚启动瞬间,由于转速等于零,感应的反电势也等于零。因此,电枢电流很大。但是随着电动机的转速加快,电枢切割气隙磁场的速率增加,电枢绕组的感应电势也增加。其结果是反电势与端电压的差值减小,所以电流也减小。电枢电流与端电压、反电势及电枢内电阻有关而反电势与转速成正比,转速又与电动机的负载转矩有关。因此,在正常运行过程中,当外施电压一定时,电枢电流随负载的变化而改变。负载增加则电流增加,负载减小则电流减小。