常用控制電機(jī)ppt課件(已修改)
2025-05-11 00:58 本頁面
【正文】 第四章 常用控制電機(jī)第一節(jié) 控制電機(jī)概述 控制電機(jī)具有體積小，功率小，通常在幾百瓦以下等特點(diǎn)；而驅(qū)動(dòng)微電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、功率也小，主要用來驅(qū)動(dòng)各種輕型負(fù)載。驅(qū)動(dòng)微電機(jī)與控制電機(jī)合稱為微控電機(jī)。 在普通旋轉(zhuǎn)電機(jī)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的各種控制電機(jī)與普通電機(jī)本質(zhì)上并沒有差別，只是著重點(diǎn)不同：普通旋轉(zhuǎn)電機(jī)主要是進(jìn)行能量變換，要求有較高的力能指標(biāo)；而控制電機(jī)主要是對控制信號進(jìn)行傳遞和變換，要求有較高的控制性能，如要求反應(yīng)快、精度高、運(yùn)行可靠等等。控制電機(jī)因其各種特殊的控制性能而常在自動(dòng)控制系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件、檢測元件和解算元件。 第二節(jié) 伺服電動(dòng)機(jī) 伺服電動(dòng)機(jī)又稱為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件。它將輸入的電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)軸的角位移或角速度輸出，改變輸入信號的大小和極性可以改變伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向，故輸入的電壓信號又稱為控制信號或控制電壓。 一、直流伺服電動(dòng)機(jī) 當(dāng)直流伺服電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組和電樞繞組都通過電流時(shí)，直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，當(dāng)其中的一個(gè)繞組斷電時(shí)，電動(dòng)機(jī)立即停轉(zhuǎn)，故輸入的控制信號，既可加到勵(lì)磁繞組上，也可加到電樞繞組上。若把控制信號加到電樞繞組上，通過改變控制信號的大小和極性來控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的大小和方向，這種方式叫電樞控制；若把控制信號加到勵(lì)磁繞組上進(jìn)行控制，這種方式叫磁場控制。磁場控制有嚴(yán)重的缺點(diǎn)（調(diào)節(jié)持性在某一范圍不是單值函數(shù)，每個(gè)轉(zhuǎn)速對應(yīng)兩個(gè)控制信號），使用的場合很少。 直流伺服電動(dòng)機(jī)進(jìn)行電樞控制時(shí)，電樞繞組即為控制繞組，控制電壓直接加到電樞繞組上進(jìn)行控制。而勵(lì)磁方式則有兩種：一種用勵(lì)磁繞組通過直流電流進(jìn)行勵(lì)磁，稱為電磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)；另一種使用永久磁鐵作磁極，省去勵(lì)磁繞組，稱為永磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)。 ： 改變控制電壓，而機(jī)械特性的斜率不變，故其機(jī)械特性是一組平行的直線，如圖所示 。： 當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩恒定時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與控制電壓之間的關(guān)系，即 常數(shù)，轉(zhuǎn)速 與控制電壓之間的關(guān)系 。 電樞控制直流伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速公式： 從上述分析可知，電樞控制時(shí)的直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是線性的，而且不存在 “自轉(zhuǎn) ”現(xiàn)象（控制信號消失后，電機(jī)仍不停止轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象叫 “自轉(zhuǎn) ”現(xiàn)象），在自動(dòng)控制系統(tǒng)中是一種很好的執(zhí)行元件。 二 、 交流伺服電動(dòng)機(jī)1. 工作原理： 交流伺服電動(dòng)機(jī)實(shí)際上就是兩相異步電動(dòng)機(jī)，所以有時(shí)也叫兩相伺服電動(dòng)機(jī)。如圖所示，電機(jī)定子上有兩相繞組，一相叫勵(lì)磁繞組，接到交流勵(lì)磁電源上，另一相為控制繞組，接入控制電壓，兩繞組在空間上互差 90176。 電角度，勵(lì)磁電壓 Uf和控制電壓 Uc頻率相同。 交流伺服電動(dòng)機(jī)的工作原理與單相異步電動(dòng)機(jī)有相似之處。當(dāng)交流伺服電動(dòng)機(jī)
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