【正文】 制電機(jī)繞組中穩(wěn)定電流。 矢量控制變頻調(diào)速是一種高精度的調(diào)速。當(dāng)速度控制器（ SC）將給定速度指令信號(hào) f＊ｍ與速度檢測(cè)器反饋值 fm的偏差放大后，形成轉(zhuǎn)差頻率指令 f＊ｓ，由該 f＊ｓ加上速度檢出信號(hào) fm后，形成逆變器的輸出頻率控制指令 f*，其它控制與 U/f控制相同。 根據(jù)三相異步電機(jī)定子每相電勢(shì)有效值表達(dá)式 1 1 1 NmE fNK?? （ 429） 式中 E1——定子每相的感應(yīng)電勢(shì)有效值； 1N——定子每相繞組匝數(shù) 1NK——繞組系數(shù)； m? ——每極氣隙磁通量 11Ef ?常值11Uf ?常值① 額定頻率以下調(diào)速 由式（ 429）可知，要保持 Φm不變，當(dāng)從額定頻率 f1n下調(diào)頻率 f1時(shí)，必須同時(shí)降低 E1，使 這就是恒定電勢(shì)頻率比的控制方式。 基準(zhǔn)信號(hào)是采用石英晶體振蕩器 。實(shí)際電路中，為了對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行限流保護(hù)，還應(yīng)引入 電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié) ，這樣就組成了有兩個(gè)調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)的調(diào)速系統(tǒng)。 其中調(diào)速特性較好 ， 應(yīng)用廣泛的是 調(diào)壓調(diào)速 。 霍爾元件（ 1） 霍爾元件的工作原理 霍爾效應(yīng)： 載流體位于磁場(chǎng)中，當(dāng)其流經(jīng)的電流 I的方向與磁場(chǎng) B的方向之間有夾角 α?xí)r，則在載流體上平行于 I、 B的兩側(cè)面之間產(chǎn)生一個(gè)大小與電流 I和磁場(chǎng) B的乘積成正比的電動(dòng)勢(shì) VH。 一般取 Zt=60 10m（ m=0， 1， 2， … ） 利用兩組縫隙間距 W相同，位置相差（i/2+1/4） W（式中 i為正整數(shù)）的指示縫隙和光電器件，就可辨別出圓盤(pán)的旋轉(zhuǎn)方向。 將來(lái)自光電元件 12上的拍頻信號(hào)各經(jīng)前置放在、整形、倍頻和計(jì)數(shù)后送入減法器，利用拍頻差 N就可求出位移量 式中 λ2——頻率為 f2的光波波長(zhǎng)； N——測(cè)量信號(hào)與參考信號(hào)的拍頻差。 激光檢測(cè)裝置 激光傳感器，通常由 激光器 、 穩(wěn)頻器 、 光學(xué)干涉部分 和 光電轉(zhuǎn)換元件 等組成 激光干涉測(cè)長(zhǎng)儀有 單頻激光干涉?zhèn)鞲衅?和 雙頻激光干涉?zhèn)鞲衅?。 （ 2） 靜態(tài)磁頭 ：又稱為磁通響應(yīng)式磁頭。 為轉(zhuǎn)子初始位置 ， 則轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò) θ時(shí)的感應(yīng)電勢(shì)為： 1sin sin sinme nU nU t? ? ??? （ 420） 式中 n——變壓比； U1——定子激磁電壓， U1= Um sinωt Um——定子激磁電壓的幅值； ω——激磁電壓的角頻率。 旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)和交流繞線式異步電動(dòng)機(jī)相似 ， 由 定子和轉(zhuǎn)子 組成 。 四位的二進(jìn)制碼盤(pán)和循環(huán)制碼盤(pán)圖案如圖 424所示 。 光柵讀數(shù)頭的結(jié)構(gòu)形式 利用光柵檢測(cè)的關(guān)鍵部分是光柵讀數(shù)頭，它由光源、會(huì)聚透鏡、指示光柵、光電元件、必要的光欄及調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成。 當(dāng)標(biāo)尺光柵和指示光柵的線紋方向不平行 ， 相互傾斜一個(gè)很小交角 θ時(shí) ， 光線就會(huì)透過(guò)兩個(gè)光柵尺 ， 形成明暗相間的 粗條莫爾條紋 ， 其方向與光柵刻線相垂直 ， 如圖 419所示 。據(jù)此就可以求出滑尺的位移。 圖 413所示，定尺的平面繞組是節(jié)距為2mm單相均勻連續(xù)繞組，滑尺是具有兩個(gè)繞組的短尺，其節(jié)距也是 2mm，但是 A、 B兩繞組的位置相對(duì)于定尺繞組錯(cuò)開(kāi) 1/4節(jié)距 。81500 10fegegF mK ?? ? ? ??39。m2。 靜摩擦 是造成輸出響應(yīng)死區(qū)的根本原因，而且它的粘性磨擦一起交替作用，造成爬行現(xiàn)象。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)剛度又分成 扭轉(zhuǎn)剛度 和 縱向剛度 伺服剛度是指伺服電機(jī)輸出軸上施加的負(fù)載轉(zhuǎn)矩與其引起的輸出軸角位移之比，其表達(dá)式為 （ 412） 式中 MT——單位脈沖在伺服電機(jī)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩（ N大慣量伺服電機(jī)優(yōu)于小慣量伺服電機(jī) 。 ① 電機(jī)運(yùn)行曲線 要想使直流伺服電機(jī)充分發(fā)揮其性能 、 應(yīng)讓電機(jī)運(yùn)行符合轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速特性曲線 。它的 轉(zhuǎn)速 或線速度與 脈沖頻率 成正比。 ① 各級(jí)傳動(dòng)比逐級(jí) 遞減 時(shí)的總轉(zhuǎn)角誤差要比遞增時(shí) 大 （該例中，后者增加了約 34%）。 對(duì)于 開(kāi)環(huán)系統(tǒng) ， 機(jī)械傳動(dòng)裝置折算到電機(jī)軸上的 負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 JL應(yīng)小于加速要求的允許值 。折算到電機(jī)軸上的負(fù)載峰值力矩 MLPM為 （ 41） 負(fù)載力矩計(jì)算 22220 0 01 1 1T T TW FLLRM M GM t Lt t tM MJM dt dt J J i dtT i T i T i ?? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ?（ 2）力矩的均方綜合及均方根力矩特性 力矩的“均方綜合”是將各種載荷按均方根值折算。cm） ； εLP ——負(fù)載軸的峰值角加速度 （ rad/s2） ； JM ——電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 （ kgcm） ； MFP ——作用在負(fù)載軸上峰值磨擦力矩 （ N （ 1）力矩峰值綜合及峰值力矩特性 “力矩峰值綜合”就是將各種載荷的峰值 直接代數(shù)相加 。 令 ，可得具有最不慣量的條件 因?yàn)? i４ １ 》 1，故可得各級(jí)傳動(dòng)比 （ 47） “折算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小”原則（ 2） 計(jì)算出各級(jí)齒輪傳動(dòng)比后 ， 還應(yīng)進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)裝置的慣量驗(yàn)算 。 折算到電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)角誤差為 （ 49） 式中 ——折算到電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)角誤差； ——第 k級(jí)齒輪副在從動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)角誤差； ——從電動(dòng)機(jī)軸到第 k級(jí)齒輪副從動(dòng)齒輪的傳動(dòng)比。 ?步進(jìn)電機(jī)的線 位移 或角位移量與 脈沖數(shù) 成正比。它影響系統(tǒng)的定位誤差 Δβs，即 1 2 3s? ? ? ?? ???? ?? （ 411） 式中 1??2??3??——電機(jī)步距誤差； ——傳動(dòng)件累計(jì)誤差； ——摩擦負(fù)載引起得位置誤差； 交、直流伺服電機(jī)（ 1） 選擇直流伺服電機(jī)時(shí) ， 主要是根據(jù)其 靜態(tài)特性 、 動(dòng)態(tài)特性 、 熱特性 要求而定 。 ⑤ 熱時(shí)間常數(shù) 熱時(shí)間常數(shù)的大小表明可超載運(yùn)行時(shí)間的能力 。 剛度不足時(shí)，將造成位置誤差（失動(dòng)）及系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能變壞，即影響系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性、快速性、穩(wěn)定性； 剛度過(guò)高，也將帶來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大，成本增加等不足 伺服傳動(dòng)系統(tǒng)剛度包括 伺服剛度 和 傳動(dòng)機(jī)械剛度 兩部分。 庫(kù)侖摩擦 趨向于減小輸出位移的超調(diào)和振蕩。功率 P=；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Jm=2 102kg 滾珠絲杠軸向綜合剛度 Keg 等式（ 4－ 13） 因此，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)軸向固有角頻率 例 (1)－失動(dòng)量的計(jì)算 (1) 39。為了防止靜電感應(yīng)，滑尺的表面還貼有屏蔽層。若以正弦繞組為例，設(shè)該繞組的激磁電壓為 US，則當(dāng)滑尺相對(duì)于定尺在空間移動(dòng)一個(gè)節(jié)距，定尺繞組上將感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) es，且按余弦函數(shù)規(guī)律變化（圖 415），如寫(xiě)成數(shù)學(xué)式： （ 415） 式中 es——定尺繞組感應(yīng)電勢(shì)； US——滑尺正弦繞組激磁電壓； k——定尺與滑尺上繞組的電磁耦合系數(shù)； θ——滑尺相以定尺平等位移的相位角 同理，若只對(duì)余弦繞組激磁時(shí)，定尺繞組中感應(yīng)電勢(shì) ec按下述數(shù)學(xué)式變化 （ 416） 當(dāng)同時(shí)給滑尺上二繞組激磁（ US、 UC）時(shí)，則根據(jù)疊加原理，定尺繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)應(yīng)是分別感應(yīng)電勢(shì)的代數(shù)和（ e= es + ec）。 2）鑒幅型工作方式 計(jì)量光柵分類 光柵檢測(cè)原理 透射式光柵位稱檢測(cè)裝置原理如圖 418所示 ， 它由 光柵尺 、 光學(xué)元件 及 數(shù)顯裝置 組成 。根據(jù)兩個(gè)光電元件接收到莫爾條紋信號(hào)不同（正弦波電信號(hào)相應(yīng)位差 1/4周期），即利用兩個(gè)輸出信號(hào)的相位超前或滯后就可辨明主光柵運(yùn)動(dòng)方向。 碼盤(pán)所用的碼制有 二進(jìn)制碼 、 循環(huán)碼 、 十進(jìn)制碼 等 。 旋轉(zhuǎn)變壓器 特點(diǎn)：旋轉(zhuǎn)變壓器 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ， 對(duì) 環(huán)境要求低 ， 抗干擾能力 強(qiáng) ， 較適合工業(yè)機(jī)器人 、數(shù)控機(jī)床等使用 。 以 α=90176。 錄音機(jī)磁頭就是使用動(dòng)態(tài)磁頭 。所以感就繞組輸出電壓為 式中 k——常數(shù)； Φm——漏磁通峰值； x——磁頭與磁柵間的相對(duì)位移； ω——激磁電壓角頻率。 Δf，當(dāng) 6移向 5時(shí)?。?+）；反之?。?）），這樣，在光電元件 10上得到后頻 f1 f2且按 sin[2π(f1 f2－＋ Δf2)t]變化的測(cè)量信號(hào)。 光電式轉(zhuǎn)速傳感器 式中 Z——圓盤(pán)上縫隙數(shù)； t ——測(cè)量時(shí)間（ s）。 如圖 432所示，在被測(cè)物體上粘有多對(duì)小磁鋼，并把霍耳元件固定在其附近不動(dòng)，當(dāng)小磁鋼隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)而經(jīng)過(guò)霍耳元件時(shí)，就可在霍耳元件上產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖