大惯量直流伺服电机的结构原理

 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。