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直流电机空载调节死区原因

简述信息一览：

1、除了上述领域，电机还应用于航空航天、医疗器械、机器人等领域。在航空航天领域，电机用于驱动飞机的飞行控制系统和航天器的各种设备。在医疗器械中，电机用于驱动医疗设备的运动部件。在机器人领域，电机是机器人的重要组成部分，为机器人的运动和执行任务提供动力。

2、基本功能电机的主要作用是利用电能产生动力，驱动各种设备运转。无论是工业、家居还是交通领域，电机都扮演着核心角色。详细解释工业应用在工业生产中，电机作为驱动装置，广泛应用于机床、风机、水泵、压缩机等设备。它能够实现自动化生产线的运转，提高生产效率。

（图片来源网络，侵删）

3、在交通运输领域，电机主要用于电动汽车、电动车等交通工具中。提供动力，实现节能环保的出行方式。同时，在铁路、船舶等交通工具中，电机也发挥着关键的作用，如牵引电机、推进电机等。家用电器领域的应用在家用电器领域，电机也扮演着重要的角色。

对于普通电机，接上直流电源后，电机会满速运转。实际应用中，通过调节电压，如将24V降至16V，电机转速也随之降至2/3。要实现精确调速，关键在于使用PWM技术。 PWM，即脉冲宽度调制，通过调整频率和占空比，改变电机两端的平均电压，从而实现转速调控。要实现电机的正反转，依赖于H桥电路。

电枢调速：通过调节电枢电压的大小和方向，改变电磁场中的磁通量和方向，进而实现速度的调节。极性调速：通过改变电枢中串联的绕组数量，从而改变电磁场的磁通量和方向，达到调速的目的。脉冲宽度调制（PWM）电源调速：通过调整励磁电流的强度，改变转矩的大小，实现速度的调节。

（图片来源网络，侵删）

PWM（脉宽调制）技术广泛应用于直流电机调速领域，它通过调节脉冲宽度来控制电机的转速。在PWM调速系统中，脉冲宽度越大，占空比越高，电机接收的平均电压就越大，从而转速增加。相反，脉冲宽度越小，占空比越低，电机接收的平均电压减小，转速降低。

死区电压（Dead band voltage）是指直流电机在空载情况下，电机的转速达到额定转速后，控制器输入电压不再变化，而输出电压不再升高，此时电机电压输出与控制器输入电压之间存在一个死区电压。这个死区电压会导致直流电机控制精度降低，特别是在位置控制系统中，死区电压的存在会导致位置环精度低。

误差信号馈入超前/滞后补偿器产生弱磁回路输出，即，从励磁设定点（系统预设为100%渐趋以产生利息需求的励磁电流回路，电枢反馈电压，便得出对励磁电流回路的励磁要求。“min fld current”（最小励磁电流）参数（系统预设为10%），限制削弱磁场范围内的最小电平。

但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，使输出最大转矩减小。

主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类[1]：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。

伺服电动机伺服电动机广泛应用于各种控制系统中，能将输入的电压信号转换为电机轴上的机械输出量，拖动被控制元件，从而达到控制目的。伺服电动机有直流和交流之分；最早的伺服电动机是一般的直流电动机，在控制精度不高的情况下，才***用一般的直流电机做伺服电动机。

补偿技术在变频器开环控制中是必不可少的。它包括力矩补偿、滑差补偿和死区效应补偿。在低频时定子电阻的压降相对于变频器输出电压来说已经不能忽略，必须进行补偿，否则输出电压不够，电机在低频时不动或者转速明显下降。滑差补偿主要是针对电机在负载较大时实际输出转速会低于设定的转速而设计的。

近年来出现的无刷直流伺服电机避免了电刷摩擦和换向干扰，因此灵敏度高，死区小，噪声低，寿命长，对周围电子设备干扰小。直流伺服电机的输出转速/输入电压的传递函数可近似视为一阶迟后环节，其机电时间常数一般大约在十几毫秒到几十毫秒之间。

由于永磁材料的加工问题，致使无刷直流电机一般的容量都在100kW以下。这种电动机的机械特性和调节特性的线性度好，调速范围广，寿命长，维护方便噪声小，不存在因电刷而引起的一系列问题，所以这种电动机在控制系统中有很大的应用潜力。

旋转电机的分类，直流伺服电动机在机械特性上能够很好的满足控制系统的要求，但是由于换向器的存在，存在许多的不足：换向器与电刷之间易产生火花，干扰驱动器工作，不能应用在有可燃气体的场合；电刷和换向器存在摩擦，会产生较大的死区；结构复杂，维护比较困难。

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