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外文翻译--伺服电机原理及用.doc

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外文翻译--伺服电机原理及用.doc

译文伺服电机原理及应用电机是如何工作的电动机是将电能转换成机械运动,电机用在家用电器,电动风扇,遥控玩具等各种使用场合电机起源于早期电学上的一个发现Arago转动.在1824年,FrancoisArago发现悬浮在铜盘上的磁针,在铜盘转动时也跟着转动.第二年,计算机先驱CharlesBabbage和天文学家JohnHerschel向人们展示上述运动可以相逆的转动一块位于铜盘上方较强的磁铁时,铜盘也转动.在1831年,MichaelFaraday通过试验来解释这一现象发生的原因.在电机实际运用前,半个多世纪来做这些电机些基础研究过了几十年后,许多发明家不断改进发明将电能转换成机械能.其中一个就是1832HippolytePixii改进了之后称为换向器的发明.它通过改变位于两个或更多的固定电磁石电流方向,以维持一台电机连续运转.ThomasDavenport是第一个制造出在工业中使用的电机.并是第一个对电机申请专利的.不久电机被用作诸如交通运输等场合.MoritzHermannDeJacobi将一台电机安装在涅瓦河上的一条船上.CharlesG.Page用电机做了一台小型机车.伴随着19世纪80年代商业性电力供应系统出现,制造出更大的电机也变得有可能.Edison鼓励在工业中便用电机,并且设计了几一些为工业使用兵新型电机在19世纪80年代到90年代发生了一个重大变化,电力公司开始考虑转成交流电.交流适合于长距离传输.并且在Edison的电灯上工作的很好,但是没有实际的交流电机存在,直到意大利的GalileoFerraris和美国的NikolaTesla.在今天人们认为Tesla的贡献比Ferraris大部分原因是前者后来受雇于西屋公司,这家公司应用了他自己的及其他人的专利,成了为电气设备一个主要的生产者.随着交流电机成为可能,交流电力的发展,交流电机一直使用到现在。伺服电机伺服电机包括交流电机和直流电机。早期的伺服电机通常是直流电机,因为那时只有通过可控硅才能控制大电流。由于晶体管能够控制大电流,并在更高的频率转换大电流,交流电机使用越来越广泛。早期的伺服电机是特别为伺服放大器设计的。如今电机设计则可应用于伺服放大器或变频控制器。这意味着,电机一方面可以用于伺服系统,另一方面可以用于变频驱动。一些公司把不使用步进电机的环闭系统称为伺服系统,因此与调速器相连接的交流异步电机也可以被称作为伺服电机。伺服电机还有些地方需要改进,包括在额定转速内运行不过热,电机静止时仍能保证足够的扭矩去承受负载在规定的位置,以及超低速长时间转动不过热。旧型电机冷却风扇是直接连在接电机主轴上。当电机工作在低速时,风扇不能产生足够的气流来冷却电机。新一代的电机拥有独立的风扇安装在电机上,所以能提供足够的冷却气流。这个风扇动力来自一个恒压源所以可以使风扇能始终运行在最高转速下,而不管伺服电机的转速如何。在所有伺服电机中,最实用的是永磁电动机。永磁电机的绕组电压可以是交流也可以是直流.这类永磁电机同以前的永磁电机类似。图11显示的是一台普通永磁电机的剖示图。图12展示的是伺服永磁电机的剖示图。从图中可以看出,新的电机在轴承室,转子,定子上同以前的电机类似。主要的区别只在于这种新类型的电机可以较大的负载从静止状态动作。这类永磁电机同样有一个编码器或变压器被放置在电机内部。这个可以确保设备能更精确的显示电机轴的位置或速度。图11典型永磁电机图12剖视图永磁伺服电机无刷伺服电机无刷伺服电机可以无碳刷运行,这就意味着它的换向现在需要由电子完成而不是由机械碳刷来完成。电子换向由晶体管以某种周期方式开关来实现的。图13显示三条输入到无刷伺服电机的电压和电流波形。图14显示一台三相绕组的无刷伺服电机,这种无刷伺服电机的主要特点是可以交流或直流电源驱动。图13a输入电压、电流方波梯形波表b正弦电压和正弦输入电压和方波输出电压波型c正玄输入电压和正弦电流波形这已经成为最流行的无刷式伺服控制图13展示三种电压波形来驱动无刷伺服电机。图13a展示梯形反电动势电压,方波电流输入,图13b显示为一正弦波输入电压和一方波电流波形,图3c显示一正弦波办公设备电压放一正弦波电流波形,正弦

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