【導讀】我會本著認真的態(tài)度對待專業(yè)課的學習，提高自己的專業(yè)素養(yǎng).接下來我將簡析。第一章機電一體的核心技術-------------------------------------------2. 電動機在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的日常生活中都有極其廣泛的的應用。企業(yè)及家用電器的迅速，更需要大量的中小功率電動機。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械。入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。傳感檢測技術是系統(tǒng)的感受器官,是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關鍵環(huán)節(jié)。大腦提供命令信號支配行動。然而，要使大腦受到這些刺激，首先必須有接受外界刺激的，“五官”。人的“五官”可以稱之為傳感器。它們的基本功能是首先五官”人的“五官”。的能量，最接受外界的刺激信號，然后產(chǎn)生作用于各種神經(jīng)傳遞信號的能量，種可用的輸出信號。傳感器是一種以一定的精確度把被測量轉(zhuǎn)換為

　　

【正文】 步進電 機啟動時的輸入 脈沖頻率必須緩 慢增加。 步進電機的選擇 （ 1） 、步距角的選擇 電機的步距角取決于負載精 度的要求，將負載的最小分辨率 （當量）換算到電機軸上，每個當量電機應走多少角度（包括減 速）。電機的步距角應等于或小于此角度。目前市場上步進電機的 步距角一般有 度/ 度（五相電機）、 度 / 度（二、四 相電機）、 度 /3度 （三相電機）等。 （ 2） 、靜力矩的選擇 1）根據(jù)機械結(jié)構草圖計算機械傳動裝置及負載折算到電動機 軸上的等效負載轉(zhuǎn)動慣量。 2）計算各種工況下所需的等效力矩。 3）根據(jù)步進電機最大靜轉(zhuǎn)矩和起動、運行矩頻特性。 TL/TMax≤ JL/Jm≤4 3 、電流的選擇 靜力矩一樣的電機，由于電流參數(shù)不同，其運行特性差別很 大，可依據(jù)矩頻特性曲線圖，判斷電機的電流（參考驅(qū)動電源、及 驅(qū)動電壓）。 直流伺服電動機具有良好的調(diào)速特性，較大的起動轉(zhuǎn)矩，相對功率大及 快速響應等優(yōu)點。盡管其結(jié)構復雜，成本較高，在機電控制系統(tǒng)中作為執(zhí)行 元件還是獲得了廣泛的應用。 直流伺服電動機按激磁方式可分為電磁式和永磁式兩種。電磁式的磁場 由激磁繞組產(chǎn)生；永磁式的磁場由永磁體 (永久磁鐵 )產(chǎn)生。電磁式直流伺服 電動機是一種目前巳普遍使用的伺服電動機，特別是在大功率范圍內(nèi)(100w 以上 )。永磁式直 流伺服電動機由于尺寸小、重量輕、效率高、出力大、結(jié) 構簡單，無需激磁等一系列優(yōu)點而被越來越重視。 主要特點： 穩(wěn)定性好； 可控性好； 響應迅速； 控制功率低，損耗?。? 轉(zhuǎn)矩大。 補償繞組 (c) 勵磁繞組 (f) 電樞繞組 (a) 直流伺服電動機的結(jié)構與一般的直流電機結(jié)構相似，也是由 定子、轉(zhuǎn)子和電刷等部分組成，在定子上有勵磁繞組和補償繞 組，轉(zhuǎn)子繞組通過電刷供電。由于轉(zhuǎn)子磁場和定子磁場始終正 交，因而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。 ? 直流伺服電機的基本結(jié)構與工作原理與一般直流電 動機相類似。 （ a）寬調(diào)速直流電動機結(jié)構 （ b）帶制動器的直流伺服電動機 直流伺服電動機 直流伺服電機的特性 ? 直流伺服電機的機械特性方程為： R n= ? T 2 ΦC t Φ 式中， U c —— 電樞控制電壓； R —— 電樞回路電阻； Φ —— 每極磁通； C e 、 C t —— 分別為電動機的結(jié)構常數(shù)。 直流伺服電機的特性 ? 由上式知，直流伺服電機的控制方式如下： （ 1）調(diào)壓調(diào)速（變電樞電壓，恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速） （ 2）調(diào)磁調(diào)速（變勵磁電流，恒功率調(diào)速） （ 3）改變電樞回路電阻調(diào)速常用的是前面 2 種調(diào)速方式。 （ a）機械特性 （ b）電樞控制時的調(diào)速特性 直流伺服電動機特性 直流伺服電機的驅(qū)動與控制 為了實現(xiàn)直流伺服電動機的轉(zhuǎn)速與方向調(diào)節(jié)， 需要對其直流電壓的大小和方向進行控制。 目前常用晶體管脈寬調(diào)速驅(qū)動和晶閘管直流調(diào) 速驅(qū)動兩種方式。 直流伺服電機的驅(qū)動與控制一個驅(qū)動系統(tǒng)性能的好壞，不僅取決于電機本身的特性， 而且還取決于驅(qū)動電路的性能以及兩者之間的相互配合。對驅(qū) 動電路一般要求頻帶寬、效率高、能量能回授等。目前常用晶 體管驅(qū)動和晶閘管直流調(diào)速驅(qū)動。 直流伺服電機的晶體管驅(qū)動電路有線性直流伺服放 大器和脈寬調(diào)制放大器，簡 稱 PWM)。 一般，寬頻帶低功率系統(tǒng)選用線性放大器 (小于幾 百瓦 )，而脈寬調(diào)制放大器常用在較大的系統(tǒng)中，尤其 是那些要求在低速和大轉(zhuǎn)矩下連續(xù)運行的場合。直流伺服電機控制 脈寬調(diào)制放大器 (PWM) PWM 放大器的優(yōu)點是功率管工作在開關狀態(tài)，功耗小，電源 效率高；電機處于微振狀態(tài)，有利于獲得良好的動態(tài)性能。 PWM 基本原理是：利用大功率晶體管的開關作用，將直流電 源電壓轉(zhuǎn)換成一定頻率 (例如2020HZ)的方波電壓，加在直流電 動機的電樞上，通過對方波脈沖寬度的控制，改變電樞的平均 電壓，從而調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速。 橋式 (H 形 )PWM 變換器主電路 晶體管脈寬調(diào)速（ PWM）驅(qū)動 止口 直流伺服電機及驅(qū)動器 交流伺服電動機 與普通直流伺服電動機相比較，普通交流伺服電動 機的特點是：它不需要電刷和換向器，因而避免了由 于存在電刷和換向器而引起的一系列弊病。此外，它 的轉(zhuǎn)動慣量、體積和重量一般來說也較小。 缺點是：輸出功率和轉(zhuǎn)矩較??；轉(zhuǎn)矩特性和調(diào)節(jié)特 性的線性度不及直流伺服電動機好；其效率也較直流 伺服電動機為低。 一、交流伺服電動機的種類 同步型（ SM）：采用永磁結(jié)構的同步電動機，又稱無刷 直流伺服電動機。 特點： 無接觸換向部件； 需要磁極位置檢測器（如編碼器）； 具有直流伺服電動機的全部優(yōu)點。 感應型（ IM）：籠型感應電動機 特點：對定子電流的激勵分量和轉(zhuǎn)矩分量分別控制，具 有直流伺服電動機的全部優(yōu)點； 結(jié)構堅固，容易制造，價格低廉。 永磁式伺服電機 交流伺服電動機的選擇 交流伺服電動機的初選擇 (1)首先考慮電動機能夠提供負載所需的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn) 速。就是能夠提供克服峰值負載所需的功率。 Pm=(～)TLPnLP/159η 其次，當電動機的工作周期可以與其發(fā)熱時間常 數(shù)相比較時，必須考慮電機的熱額定 問題，通常用負 載的均方根功率作為確定電機發(fā)熱功率的基礎。三、 交流伺服電機的控制與驅(qū)動 ? 交流伺服電機的控制方式有以下幾種。 （ 1）幅值控制 （ 2）相位控制 （ 3）幅相控制 （ 4）雙相控制 伺服電動機就是兩相異步電動機，定子側(cè)繞組再 空間相差 90 度擺放，轉(zhuǎn)子是鼠籠式的。伺服電機的機械特性 （ 1）自轉(zhuǎn)現(xiàn)象：如果電機參數(shù)與一般的單相異步電動機一樣， 那么當控制信號消失時，電機轉(zhuǎn)速雖會下降些，但仍會繼續(xù) 不停地轉(zhuǎn)動。伺服電動機在控制信號消失后仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的失 控現(xiàn)象稱為 “ 自轉(zhuǎn) ” 。 （ 2）如何克服：顯然 ,我們需要 的是當控制信號為零時 ,轉(zhuǎn)子的 轉(zhuǎn)速也為零 ,從機械特性圖上我們可以看出 ,只要轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的 方向和電磁轉(zhuǎn)矩的方向相反 ,就可以實現(xiàn)此目的。 （ 3）改變控制電壓的方法： ：交流伺服電機的機械特性（ a）幅值控制 （ b）相位控制 （ c）幅相控制 （ d）雙相控制 交流伺服電機的調(diào)節(jié)特性（ a）幅值控制 （ b）相位控制 （ c）幅相控制 （ d）雙相控制 同步型（ SM）伺服電動機控制框圖 交流同步伺服 電機及驅(qū)動器 單軸交流伺服控制系統(tǒng) 多軸交流伺服控制系統(tǒng) 五 、 結(jié)論 電動機 在我國的經(jīng)濟建設中擔當著重要的角色，隨著我國加入 WTO 后，我國電動機行業(yè)所面臨的國際社會的巨大競爭壓力和挑戰(zhàn)日益加劇。從節(jié)約能源， 15 保護環(huán)境出發(fā)，高效率電動機是目前國際發(fā)展的趨勢。這樣看來，推廣中國的高 效率電動機是非常有必要的。但是在日常使用過程中如何去維護好，其影響可見 一斑。本文著重從電動機的技術發(fā)展及現(xiàn)狀、工作原理、運行維護進行了初略的 探討和分析，希望能給正在或即將從事電動機工作的人士一些幫助。 參考文獻 1.《機床數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 》 黃勇 陳子 辰 浙江大學 2.《中國機械工程》 3.《數(shù)控機床及應用》作者：李佳 18 致謝 三年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號， 而于我的人生卻只是一個逗 號，我將面對又一次征程的開始。三年的求學生涯在師長、親友的大力支持下， 走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。 偉人、 名人為我所崇拜， 可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻給一位平凡的人， 我的指導老師。 我不是您最出色的學生， 而您卻是我最尊敬的老師。 您治學嚴謹， 學識淵博，思想深邃 ，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。授人以魚不 如授人以漁， 置身其間， 耳濡目染， 潛移默化， 使我不僅接受了全新的思想觀念， 樹立了宏偉的學術目標，領會了基本的思考方式，常常讓我有 “ 山重水復疑無路 , 柳暗花明又一村 ” 。 感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠 健康快樂是我最大的心愿。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進 入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助， 在這里請接受我誠摯謝意！ 這三年中還得到眾多老師的關心支持和幫助。在此 ，謹向老師們致以衷心的 感謝和崇高的敬意 同時也感謝學院為我提供良好的做畢業(yè)設計的環(huán)境。 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學，以及在設計中被我引用或參考的論著的作者。