Thursday,July6,2023機械原理及設(shè)計（Ⅱ）第十二章滑動軸承第十二章滑動軸承§12-1概述§12-2滑動軸承的典型結(jié)構(gòu)§12-3滑動軸承的失效形式§12-4軸瓦的材料和結(jié)構(gòu)§12-5不完全液體潤滑滑動軸承設(shè)計計算§12-6液體動力潤滑基本理論§12-7液體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計計算§12-8其它型式滑動軸承簡介一．工作特點1．工作平穩(wěn)、噪音小，承受沖擊與振動載荷2．徑向尺寸?。捎迷趶较虺叽缡芟拗频膱龊希?．軸承特大特重型且需單件生產(chǎn)時6．可制成剖分式§12-1概述4．工作轉(zhuǎn)速特高的軸承5．特殊工作條件下2．按潤滑狀態(tài)分液體潤滑軸承不完全液體潤滑軸承液體動力潤滑軸承

液體靜壓潤滑軸承

三．主要設(shè)計內(nèi)容二．類型1．按受載方向分徑向軸承：受徑向載荷止推軸承：受軸向載荷軸承的型式與結(jié)構(gòu)、軸瓦的結(jié)構(gòu)與材料、軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)、潤滑劑選擇與供應(yīng)、軸承的工作能力及熱平衡計算。一．徑向軸承1．整體式缺點：①磨損后間隙不能調(diào)整②安裝時需作軸向移動，裝拆不方便2．剖分式3．自動調(diào)心式§12-2滑動軸承的典型結(jié)構(gòu)整體式滑動軸承結(jié)構(gòu)斜剖分式滑動軸承剖分式滑動軸承結(jié)構(gòu)徑向滑動軸承的結(jié)構(gòu)調(diào)心滑動軸承可調(diào)間隙的滑動軸承二．止推軸承實心式空心式單環(huán)式多環(huán)式a)實心式b)空心式c)單環(huán)式d)多環(huán)式一．磨粒磨損二．刮傷三．膠合四．疲勞剝落五．腐蝕§12-3滑動軸承的失效形式一．對軸瓦材料的要求1．良好的減摩性、耐磨性和抗膠合性2．良好的順應(yīng)性、嵌入性和磨合性3．足夠的強度和抗腐蝕性二．常用的軸瓦材料1．金屬材料①軸承合金(巴氏合金或白合金)：嵌入性與順應(yīng)性最好，磨合性良好，但強度低只作為軸承襯使用。用于重載、中高速場合、價格較貴§12-4軸瓦的材料和結(jié)構(gòu)軸承合金：錫基軸承合金、鋁基軸承合金③鋁基合金（略）銅合金有較高的強度、較好的減摩性和耐磨性，青銅比黃銅好。其中錫青銅減摩性和耐磨性最好，但錫青銅嵌入性、順應(yīng)性、磨合性比軸承合金差，用于重載及中速場合，價格較貴；鉛青銅抗粘附能力強，用于重載及高速場合；鋁青銅的強度與硬度較高，抗粘附能力差，用于重載及低速場合。應(yīng)用廣泛②銅合金錫青銅、鉛青銅、鋁青銅青銅：黃銅④灰鑄鐵、耐磨鑄鐵（略）2．粉末冶金材料（多孔金屬材料）燒結(jié)而成3．非金屬材料（塑料、橡膠、碳-石墨、木材等）鐵粉+石墨銅粉+石墨含油軸承：使用前浸油三．軸瓦結(jié)構(gòu)●整體式軸瓦：整體、單層、雙層、多層卷制軸瓦（可在內(nèi)表面鑲嵌金屬或非金屬的軸承襯）●對開式軸瓦：厚壁與薄壁

厚壁用鑄造方法制造，將軸承合金用離心鑄造法澆鑄在其表面，軸瓦內(nèi)表面制出各種形式的榫頭、溝槽。

薄壁用雙金屬板軋制方法制造，用于汽車發(fā)動機，軸瓦剛性小，受力后形狀取決于軸承座的形狀，軸瓦與軸承座需精密加工。軸瓦結(jié)構(gòu)：由1~3層材料制成(軸瓦內(nèi)表面結(jié)構(gòu))軸瓦的固定整體式軸瓦四．油孔和油槽非承載區(qū)承載區(qū)油孔和油槽應(yīng)開在非承載區(qū)對于液體動壓徑向軸承油槽有周向和軸向兩種●整體軸套：油槽開在油膜厚度最大位置.●對開式：油槽開在剖分面處.油溝與油槽的位置；不要開在軸承的承載區(qū)內(nèi)，否則將急劇降低軸承的承載能力油溝與油槽的形狀與位置A．失效形式:邊界油膜破裂，引起過度磨損（膠合）B．設(shè)計準則:耐磨性條件（邊界油膜不破裂）§12-5不完全液體潤滑滑動軸承的設(shè)計計算由于這類軸承的承載能力不僅與邊界膜的強度及破裂溫度有關(guān)，而且與軸承的材料、軸頸及軸承表面粗糙度、潤滑油的供給量等因素有密切的關(guān)系，因此在工程上常以維持邊界膜不遭破壞為最低設(shè)計要求，采用簡化的條件性計算方法，該方法只適用與一般對工作可靠性要求不高的低速、重載或間隙工作的滑動軸承。一．徑向軸承

驗算p是為了防止工作壓力過大，引起劇烈磨損驗算pv是為了控制溫升、防止膠合。驗算v是為了防止滑動速度過高而加速磨損，而且也可防止局部pv值過高，引起局部膠合。選取滑動軸承的配合：H9/d9、H8/f7、H7/f6二．止推滑動軸承式中一．液體動力潤滑的基本方程假設(shè)①忽略壓力對粘度的影響②沿x向作層流Re≥2000③沿z向無流動④油不可壓縮⑤油具有油性⑥油的重力、慣性力不計⑦y向油壓不變§12-6液體動力潤滑基本理論取微元體分析vVxyvF油壓p分布曲線h0

油層速度分布單位寬流量設(shè)在p=pmax處的油膜厚度為h0，即該截面處的流量為Q=Vh0/2一維雷諾方程二．形成液體動壓潤滑的必要條件1．兩相對運動表面必須形成收斂油楔2．兩表面有一定的相對運動速度，

大口進，小口出

3．油有一定粘度，且供油充分一．建立液體動力潤滑的過程（分三個階段）準備起動階段不穩(wěn)定潤滑階段（在摩擦力作用下沿孔壁爬行）液體動力潤滑運行階段§12-7液體動力潤滑徑向滑動軸承設(shè)計計算

a)靜止b)啟動c)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)注意轉(zhuǎn)向與軸頸在軸承中的位置關(guān)系幾何參數(shù)與油壓分布曲線二．幾何參數(shù)影響承載能力的七個因素外載F、寬度B、軸徑d?、間隙Δ(δ)、偏心e速度V、粘度η。四個無量綱量三．承載量系數(shù)Cp用極坐標來積分積分一次積分二次積分三次★Pφy為Pφ在外載荷方向上的分量（力的分解）★Py為軸承在單位寬度上的油膜承載力（從φ1到φ2進行積分）（P’y為考慮端泄的影響對Py進行修正）★Pφ為對應(yīng)任意φ角任意位置的壓力（從φ1到φ進行積分）★F為油膜的總的承載能力（從-B/2到+B/2進行積分）★Cp求?、儆嬎銠C數(shù)值分析（數(shù)值積分）②實驗（表12～8）B－－軸承寬度mF－－外載NV－－圓周速度m/sη－－動力粘度Ns/m2四．膜厚條件式中：S——安全系數(shù)通常S≥2Rz1、Rz2——軸頸、軸瓦的粗糙度十點高度分析①相似條件B/d、ψ、

相同→Cp相等②總結(jié)分析五．熱平衡計算控制油溫，保證液體潤滑目的發(fā)熱量H=散熱量(H1+H2)條件式中設(shè)計時，先假設(shè)一個平均溫度tm（≤75℃）假設(shè)tm

查η查χ

，

求Δt校核入口溫度ti求hmin校核hmin≥[h]其它參數(shù)●若ti＞35～40℃，易于建立熱平衡●若ti＜35～40℃，不易于建立熱平衡f六．參數(shù)選擇1．寬徑比B/dB/d小→結(jié)構(gòu)緊湊B/d過小→端泄嚴重→承載能力低B/d大→①承載能力大②端泄少→易發(fā)熱一般

B/d=0.3~1.5推薦B/d=1問題：如何理解●若ti＞35～40℃，易于建立熱平衡●若ti＜35～40℃，不易于建立熱平衡2．相對間隙ψ（根據(jù)載荷與速度來選?。┧俣雀撸走x大些旋轉(zhuǎn)精度高，ψ選小些載荷大，ψ選小值3．粘度η☆☆計算過程參見例題P291§12-8其它型式滑動軸承簡介多油楔軸承○徑向滑動軸承可傾瓦式多油楔軸承V動壓推力滑動軸承○推力滑動軸承

a單向旋轉(zhuǎn)b雙向旋轉(zhuǎn)c可傾瓦推力軸承本章結(jié)束謝

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）

步進電機是利用電磁鐵的作用原理，將脈沖信號轉(zhuǎn)換為線位移或角位移的電機。每來一個電脈沖，步進電機轉(zhuǎn)動一定角度，帶動機械移動一小段距離。特點:（1）來一個脈沖，轉(zhuǎn)一個步距角。（2）控制脈沖頻率，可控制電機轉(zhuǎn)速。（3）改變脈沖順序，可改變轉(zhuǎn)動方向。應(yīng)用：由于步進電動機的這一工作職能正好符合數(shù)字控制系統(tǒng)要求，因此它在數(shù)控機床、鐘表工業(yè)及自動記錄儀等方面都有很廣泛的應(yīng)用二、步進電動機及其控制種類：勵磁式和反應(yīng)式兩種。勵磁式步進電機的轉(zhuǎn)子上有勵磁線圈，依靠電磁轉(zhuǎn)矩工作。反應(yīng)式步進電機的轉(zhuǎn)子上沒有勵磁線圈。依靠變化的的磁阻生成磁阻轉(zhuǎn)矩工作。應(yīng)用最廣泛，它有兩相、三相、多相之分。三相反應(yīng)式步進電動機的原理結(jié)構(gòu)圖如下：ABCIAIBIC

定子內(nèi)圓周均勻分布著六個磁極，磁極上有勵磁繞組，每兩個相對的繞組組成一相。采用Y連接，轉(zhuǎn)子有四個齒。定子轉(zhuǎn)子1、步進電機的結(jié)構(gòu)2、步進電機的工作原理

由于磁力線總是要通過磁阻最小的路徑閉合，因此會在磁力線扭曲時產(chǎn)生切向力，而形成磁阻轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)以BCIAIBIC的通電順序，使三相繞組輪流通入直流電流，觀察轉(zhuǎn)子的運動情況。ABCA（1）三相單三拍（FLASH）CA'BB'C'A3412

A相繞組通電，B、C相不通電。氣隙產(chǎn)生以A-A為軸線的磁場，而磁力線總是力圖從磁阻最小的路徑通過，故電動機轉(zhuǎn)子受到一個反應(yīng)轉(zhuǎn)矩，在此轉(zhuǎn)矩的作用下，轉(zhuǎn)子必然轉(zhuǎn)到左圖所示位置：1、3齒與A、A′極對齊。“三相”指三相步進電機；“單”指每次只能一相繞組通電；“三拍”指通電三次完成一個通電循環(huán)。CA'BB'C'A3412

同理，B相通電時，轉(zhuǎn)子會轉(zhuǎn)過30角，2、4齒和B、B′磁極軸線對齊；當(dāng)C相通電時，轉(zhuǎn)子再轉(zhuǎn)過30角，1、3齒和C′、C磁極軸線對齊。1C'342CA'BB'ACA'BB'C'A3412

這種工作方式下，三個繞組依次通電一次為一個循環(huán)周期，一個循環(huán)周期包括三個工作脈沖，所以稱為三相單三拍工作方式。按ABCA……的順序給三相繞組輪流通電，轉(zhuǎn)子便一步一步轉(zhuǎn)動起來。每一拍轉(zhuǎn)過30°(步距角)，每個通電循環(huán)周期(3拍)磁場在空間旋轉(zhuǎn)了360°而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過90°(一個齒距角)。CA'BB'C'A3412CA'BB'C'A3412

A相通電，轉(zhuǎn)子1、3齒與A、A'對齊。

A、B相同時通電，A、A'磁極拉住1、3齒，B、B'磁極拉住2、4齒，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過15，到達左圖所示位置。按AABBBCC

CA的順序給三相繞組輪流通電。這種方式可以獲得更精確的控制特性。（2）三相六拍（FLASH）CA'BB'C'A3412B相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒與B、B′對齊,又轉(zhuǎn)過15。3412CA'BB'C'AB、C相同時通電，C'、C

磁極拉住1、3齒，B、B'磁極拉住2、4齒，轉(zhuǎn)子再轉(zhuǎn)過15。三相反應(yīng)式步進電動機的一個通電循環(huán)周期如下：AABBBCC

CA，每個循環(huán)周期分為六拍。每拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過15（步距角），一個通電循環(huán)周期(6拍)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過90(齒距角)。與單三拍相比，六拍驅(qū)動方式的步進角更小，更適用于需要精確定位的控制系統(tǒng)中。AB通電CA'BB'C'A3412BC通電3412CA'BB'C'ACA通電CA'BB'C'A3412與單三拍方式相似，雙三拍驅(qū)動時每個通電循環(huán)周期也分為三拍。每拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過30(步距角)，一個通電循環(huán)周期(3拍)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過90(齒距角)。（3）三相雙三拍（FLASH）按ABBCCA的順序給三相繞組輪流通電。每拍有兩相繞組同時通電。

從以上對步進電機三種驅(qū)動方式的分析可得步距角計算公式：—步距角Zr

—轉(zhuǎn)子齒數(shù)m—每個通電循環(huán)周期的拍數(shù)實用步進電機的步距角多為3和1.5。為了獲得小步距角，電機的定子、轉(zhuǎn)子都做成多齒的。相數(shù)：產(chǎn)生不同對極N、S磁場的激磁線圈對數(shù)。常用m表示。拍數(shù)：完成一個磁場周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用n表示，或指電機轉(zhuǎn)過一個齒距角所需脈沖數(shù)，以四相電機為例，有四相四拍運行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍運行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.步距角：對應(yīng)一個脈沖信號，電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角位移用θ表示。θ=360度/（轉(zhuǎn)子齒數(shù)*運行拍數(shù)），以常規(guī)二、四相，轉(zhuǎn)子齒為50齒電機為例。四拍運行時步距角為θ=360度/（50*4）=1.8度（俗稱整步），八拍運行時步距角為θ=360度/（50*8）=0.9度（俗稱半步）。3.步進電機的靜態(tài)指標術(shù)語定位轉(zhuǎn)矩：電機在不通電狀態(tài)下，電機轉(zhuǎn)子自身的鎖定力矩（由磁場齒形的諧波以及機械誤差造成的）靜轉(zhuǎn)矩：電機在額定靜態(tài)電作用下，電機不作旋轉(zhuǎn)運動時，電機轉(zhuǎn)軸的鎖定力矩。此力矩是衡量電機體積（幾何尺寸）的標準，與驅(qū)動電壓及驅(qū)動電源等無關(guān)。雖然靜轉(zhuǎn)矩與電磁激磁安匝數(shù)成正比，與定齒轉(zhuǎn)子間的氣隙有關(guān)，但過分采用減小氣隙，增加激磁安匝來提高靜力矩是不可取的，這樣會造成電機的發(fā)熱及機械噪音。1)步距角精度

步進電機每轉(zhuǎn)過一個步距角的實際值與理論值的誤差。用百分比表示：誤差/步距角*100%。不同運行拍數(shù)其值不同，四拍運行時應(yīng)在5%之內(nèi)，八拍運行時應(yīng)在15%以內(nèi)。2)失步

電機運轉(zhuǎn)時運轉(zhuǎn)的步數(shù)，不等于理論上的步數(shù)。稱之為失步。3)失調(diào)角

轉(zhuǎn)子齒軸線偏移定子齒軸線的角度，電機運轉(zhuǎn)必存在失調(diào)角，由失調(diào)角產(chǎn)生的誤差，采用細分驅(qū)動是不能解決的。4)最大空載起動頻率

4.步進電機動態(tài)指標及術(shù)語電機在某種驅(qū)動形式、電壓及額定電流下，在不加負載的情況下，能夠直接起動的最大頻率。5)最大空載的運行頻率

電機在某種驅(qū)動形式，電壓及額定電流下，電機不帶負載的最高轉(zhuǎn)速頻率。6)運行矩頻特性

電機在某種測試條件下測得運行中輸出力矩與頻率關(guān)系的曲線稱為運行矩頻特性，這是電機諸多動態(tài)曲線中最重要的，也是電機選擇的根本依據(jù)。如圖2所示：圖2力矩與頻率曲線圖環(huán)形分配器、功率放大器以及其它控制線路組合構(gòu)成步進電機的驅(qū)動系統(tǒng)，其方框圖如圖4，在下一節(jié)的方案選擇時，也是按照驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來進行。5.步進電機驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖4步進電機驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖基本原理作用如下：

(1)控制換相順序

通電換相這一過程稱為脈沖分配。例如：三相步進電機的三拍工作方式，其各相通電順序為A-B-C,通電控制脈沖必須嚴格按照這一順序分別控制A,B,C相的通斷。

(2)控制步進電機的轉(zhuǎn)向

如果給定工作方式正序換相通電，步進電機正轉(zhuǎn)，如果按反序通電換相，則電機就反轉(zhuǎn)。

(3)控制步進電機的速度

如果給步進電機發(fā)一個控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個脈沖，它會再轉(zhuǎn)一步。兩個脈沖的間隔越短，步進電機就轉(zhuǎn)得越快。調(diào)整單片機發(fā)出的脈沖頻率，就可以對步進電機進行調(diào)速。

主要元件：恒壓恒流橋式2A驅(qū)動芯片L298N、光電耦合器TLP521-4

工作電壓方式：直流

工作電壓：信號端4~6V、控制端5~36V

調(diào)速方式：直流電動機采用PWM信號平滑調(diào)速。

特點：

1、可實現(xiàn)電機正反轉(zhuǎn)及調(diào)速。

2、啟動性能好，啟動轉(zhuǎn)矩大。3、工作電壓可達到36V，4A。

4、可同時驅(qū)動兩臺直流電機。

5、適合應(yīng)用于機器人設(shè)計及智能小車的設(shè)計中。

實例一：用L298驅(qū)動兩臺直流減速電機的電路。引腳A，B可用于PWM控制。如果機器人項目只要求直行前進，則可將IN1，IN2和IN3，IN4兩對引腳分別接高電平和低電平，僅用單片機的兩個端口給出PWM信號控制A，B即可實現(xiàn)直行、轉(zhuǎn)彎、加減速等動作。

實例二：用L298實現(xiàn)二相步進電機控制。將IN1，IN2和IN3，IN4兩對引腳分別接入單片機的某個端口，輸出連續(xù)的脈沖信號。信號的快慢決定了電機的轉(zhuǎn)速。改變繞組脈沖信號的順序即可實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。圖13L298驅(qū)動步進電機伺服電動機又稱執(zhí)行電動機。其功能是將輸入的電壓控制信號轉(zhuǎn)換為軸上輸出的角位移和角速度，驅(qū)動控制對象。伺服電動機可控性好，反應(yīng)迅速。是自動控制系統(tǒng)和計算機外圍設(shè)備中常用的執(zhí)行元件。伺服電動機可分為兩類：交流伺服電動機和直流伺服電動機三、伺服電動機及其控制1、交流伺服電動機

交流伺服電動機就是一臺兩相交流異步電機。它的定子上裝有空間互差90的兩個繞組：勵磁繞組和控制繞組，其結(jié)構(gòu)如圖所示。勵磁繞組控制繞組杯形轉(zhuǎn)子內(nèi)定子交流伺服電動機結(jié)構(gòu)圖~Uf~UcC其旋轉(zhuǎn)速度n為:n=60f(1-s)/p=n0(1-s)f:交流電源頻率(HZ)p:為磁級對數(shù)n0:電動機旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速(r/min),

n0=60f/ps:轉(zhuǎn)差率,s=(n0-n)/n0圖5—21.基本工作原理:交流伺服電動機以單相異步電動機原理為基礎(chǔ)，從圖5—2可以看出，勵磁繞組WF接到電壓為Uf的交流電網(wǎng)上，控制繞組WC接到控制電壓Uc上，當(dāng)有控制信號輸入時，兩相繞組便產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。該磁場與轉(zhuǎn)子中的感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子跟著旋轉(zhuǎn)磁場以一定的轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)動起來.放大器檢測元件控制信號+–+–控制繞組勵磁繞組+++–––11(b)相量圖交流伺服電動機的接線圖和相量圖(a）接線圖交流伺服電動機的接線圖和相量圖放大器檢測元件控制信號+–+–控制繞組勵磁繞組+++–––1勵磁繞組串聯(lián)電容C,是為了產(chǎn)生兩相旋轉(zhuǎn)磁場。適當(dāng)選擇電容的大小，可使通入兩個繞組的電流相位差接近90,從而產(chǎn)生所需的旋轉(zhuǎn)磁場?？刂齐妷号c電源電壓頻率相同，相位相同或反相。勵磁繞組固定接在電源上，當(dāng)控制電壓為零時，電機無起動轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)。放大器檢測元件控制信號+–+–控制繞組勵磁繞組+++–––1

若有控制電壓加在控制繞組上，且勵磁電流和控制繞組電流不同相、相位相差90度、幅值相等i1=Ikmsinωti2=Ikmsin(ωt-90)Bk=BmsinωtBj=Bmsin(ωt-90)因此便產(chǎn)生兩相旋轉(zhuǎn)磁場。在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，轉(zhuǎn)子便轉(zhuǎn)動起來。交流伺服電動機的特點：不僅要求它在靜止?fàn)顟B(tài)下，能服從控制信號的命令而轉(zhuǎn)動，而且要求在電動機運行時如果控制電壓變?yōu)榱?，電動機立即停轉(zhuǎn)。如果交流伺服電動機的參數(shù)選擇和一般單相異步電動機相似，電動機一經(jīng)轉(zhuǎn)動，即使控制等于零，電動機仍繼續(xù)轉(zhuǎn)動，電動機失去控制，這種現(xiàn)象稱為“自轉(zhuǎn)”。什么是“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象？2.消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象的措施由三相異步電動機的特性可知，轉(zhuǎn)子電阻值對電動機的機械特性有較大的影響，如圖5—4所示。當(dāng)轉(zhuǎn)子阻值增大到一定程度，例如圖中r23時，最大轉(zhuǎn)矩可出現(xiàn)在s=l附近。為此目的，把伺服電動機的轉(zhuǎn)子電阻r2設(shè)計得很大，使電動機在失去控制信號單相運行時，正轉(zhuǎn)矩或負轉(zhuǎn)矩的最大值均出現(xiàn)在Sm>1的地方，這樣可得出圖5—5所示的機械特性曲線。

圖5—5中曲線l為有控制電壓時伺服電機的機械特性曲線，曲線T+和T-為去掉控制電壓后，脈動磁場分解為正、反兩個旋轉(zhuǎn)磁場對應(yīng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩曲線。曲線T為去掉控制電壓后單相供電時的合成轉(zhuǎn)矩曲線。從圖中可看出，它與異步電動機的機械特性曲線不同，是在第二和第四象限內(nèi)。當(dāng)轉(zhuǎn)速n為正時，電磁轉(zhuǎn)矩T為負，當(dāng)n為負時，T為正，即去掉控制電壓后，單相供電時的電磁轉(zhuǎn)矩的方向總是與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，所以，是一個制動轉(zhuǎn)矩。由于制動轉(zhuǎn)矩的存在，可使轉(zhuǎn)子迅速停止轉(zhuǎn)動，從而避免“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象。電機停止轉(zhuǎn)動所需要的時間，比兩相電壓Uf和Uc同時取消、單靠摩擦等制動方法所需的時間要短得多。這正是兩相交流伺服電動機在工作時，勵磁繞組始終接在電源上的原因。增大伺服電機轉(zhuǎn)子阻值r2，既有利于消除“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象，同時還使穩(wěn)定運行段加寬、啟動轉(zhuǎn)矩增大。目前通常采用高電阻材料制成的鼠籠導(dǎo)條，杯形

轉(zhuǎn)子的壁很薄，一般只有O．2～0．8mm，因而轉(zhuǎn)子阻值較大，且慣量較小。

圖5—6所示為幅值控制的一種接線圖，從圖中看出，兩相繞組接于同一單相電源，適當(dāng)選擇電容C，使Uf與Uc相角相差90度，改變電阻Ｒ的大小，即改變控制電壓Uc的大小，可以得到圖5—7所示的不同控制電壓下的機械特性

3.控制特性。兩相交流伺服電動機的控制方法有三種：①幅值控制；②相位控制；⑧幅值～相位控制。機電一體化系統(tǒng)中應(yīng)用幅值控制的較多，下面只討論幅值控制法。

加在控制繞組上的控制電壓反相時(保持勵磁電壓不變)，由于旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生變化，使電動機轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。

加在控制繞