《伺服電機(jī)教學(xué)版》ppt課件-全文預(yù)覽
【正文】 機(jī)的控制方法相似，可以得到很高的控制性能。 電機(jī)與拖動(dòng) 電氣與電子系 電機(jī)與拖動(dòng) 電氣與電子系 伺服驅(qū)動(dòng)器 伺服電動(dòng)機(jī) — SPWM的調(diào)試原理是使逆變器的輸出脈沖電壓的面積與所希望輸出的正弦波在相應(yīng)區(qū)間內(nèi)的面積相等，改變調(diào)制波的頻率和幅值即可調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓的頻率和幅值。經(jīng)過整流好的三相電或市電，再通過三相正弦 PWM電壓型逆變器變頻來驅(qū)動(dòng)三相永磁式同步交流伺服電機(jī)。 電機(jī)與拖動(dòng) 電氣與電子系 伺服驅(qū)動(dòng)器 伺服電動(dòng)機(jī) — ◇ 伺服驅(qū)動(dòng)器大體可以劃分為功能比較獨(dú)立的 功率板和控制板 兩個(gè)模塊。 電機(jī)與拖動(dòng) 電氣與電子系 交流永磁伺服電機(jī) 伺服電動(dòng)機(jī) — 1）交流永磁伺服電機(jī)本體：主要由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成，在轉(zhuǎn)子上裝有特殊性能的永磁體（采用稀土永磁材料），用以產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)。 電機(jī)與拖動(dòng) 電氣與電子系 交流永磁伺服電機(jī)的向量控制原理的實(shí)現(xiàn)方法 伺服電動(dòng)機(jī) — ◇ 一般的速度伺服控制系統(tǒng)是由速度外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)組成，類似直流調(diào)速系統(tǒng)。 電機(jī)與拖動(dòng) 電氣與電子系 交流永磁伺服系統(tǒng)的矢量控制 伺服電動(dòng)機(jī) — 3）對(duì)于永磁同步電機(jī)來說，它和直流電動(dòng)機(jī)一樣具有兩個(gè)相互獨(dú)立的磁通勢(shì)，它們之間的夾角隨負(fù)載的變化而變化。d和 I39。 1）向量（矢量）控制實(shí)際上是對(duì)電動(dòng)機(jī)定子電流向量相位和幅值的控制。有時(shí)在一個(gè)伺服系統(tǒng)中，兼用連續(xù)和離散兩種信號(hào)形式，組成混合式伺服控制。 電機(jī)與拖動(dòng) 電氣與電子系 伺服電動(dòng)機(jī) — 伺服系統(tǒng)的控制形式 ◇ 模擬控制與數(shù)字控制：確定了控制形式之后，就提出了如何實(shí)現(xiàn)控制要求，從控制信號(hào)的形式來分有 模擬控制和數(shù)字控制 兩種。 2）速度伺服：在速度伺服控制中，要求對(duì)電機(jī)在各種運(yùn)行狀態(tài)下的速度加以控制，以滿足負(fù)載的工作要求，這是應(yīng)用范圍很廣的倚重控制形式。 伺服電動(dòng)機(jī) — 交流永磁伺服系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 電機(jī)與拖動(dòng) 電氣與電子系 伺服電動(dòng)機(jī) — 伺服系統(tǒng)的控制形式 ◇ 控制方式：從被控制量來說，伺服控制形式主要有： 轉(zhuǎn)矩控制 /電流控制、速度伺服和位置伺服 。永磁正弦波伺服電機(jī)一般稱作 PMSM。 后者在結(jié)構(gòu)和原理上與一般的異步電動(dòng)機(jī)相似，只是考慮到伺服技術(shù)的特點(diǎn)，要進(jìn)行特殊的設(shè)計(jì)，由于相對(duì)效率較低，發(fā)熱較高，加上體積較大，故使用場(chǎng)合越來越少。 2） 控制精度 ：輸出量跟蹤控制指令的過渡過程結(jié)束后進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，在輸出量與控制指令間所具有的恒定偏差，就是控制精度的量度。只有當(dāng)有效信號(hào)系數(shù) αe=1,即圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)時(shí)，異步伺服電動(dòng)機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速才是同步轉(zhuǎn)速。是一種較常用的控制方式。若改變控制電壓的大小或改變它相對(duì)于勵(lì)磁電壓之間的相位差，就能改變氣隙中旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的橢圓度，從而改變電磁轉(zhuǎn)矩。 當(dāng)轉(zhuǎn)子電阻足夠大，正序磁場(chǎng)產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)差率 Sm1＞ 1，電機(jī)的 Tem在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行范圍內(nèi)均為負(fù)值，即 Te ＜ 0，如圖（ c），在某一控制電壓下，電機(jī)帶有一定負(fù)載穩(wěn)定運(yùn)行，當(dāng)控制電壓消失，勵(lì)磁繞組所產(chǎn)生的 Tem為一制動(dòng)轉(zhuǎn)矩而使電機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。 其目的是： 1）為了 增大異步伺服電動(dòng)機(jī)的 調(diào)速范圍 并滿足 機(jī)械特性 更接近于 線性 的要求。外定子鐵心槽中放置空間相距 90電角度的兩相分布繞組。 1）高電阻率導(dǎo)條的籠型轉(zhuǎn)子：結(jié)構(gòu)與普通鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)類似，但為了減少轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，做的細(xì)而長(zhǎng)。 ◇ 磁極控制：用調(diào)節(jié)磁通來控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。 內(nèi)磁場(chǎng)式：內(nèi)定子采用永久磁鋼，外定子采用軟磁材料的結(jié)構(gòu)。因?yàn)闊o電刷和換向器，故交流伺服系統(tǒng)也稱為無刷伺服系統(tǒng)，用于其中的電機(jī)是無刷結(jié)構(gòu)的籠型異步電機(jī)和永磁同步型電機(jī)。電機(jī)與拖動(dòng) 電氣與電子系 第三十三講：伺服電動(dòng)機(jī) — 概念、分類及特點(diǎn) 伺服電動(dòng)機(jī)又稱執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。與直梳伺服電機(jī)相比，交流伺服電機(jī)具有高可靠性、散熱好、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、能工作于高壓狀態(tài)下等優(yōu)點(diǎn)。 ◇ 低慣量直流伺服電動(dòng)機(jī) 1）空心杯形轉(zhuǎn)子 外磁場(chǎng)式：外定子由永久磁鋼制成或通常的電磁式結(jié)構(gòu)，內(nèi)定子由軟磁材料制成，空心杯電樞可以采用印制繞組，也可采用環(huán)氧樹脂固化先行繞制的成型繞組。 1）機(jī)械特性（ Ua=常數(shù)時(shí)， n=f(Te)） 2）調(diào)節(jié)特性（ TL=常數(shù)時(shí)， n=f(Ua)） 當(dāng)電機(jī)的控制電壓大于相應(yīng)的始動(dòng)電壓，伺服電動(dòng)機(jī)便能起動(dòng)并在一定的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。 ☆ 轉(zhuǎn)子通常有兩種型式：高電阻
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