直流電機(jī)的工作原理及調(diào)速特性-資料下載頁(yè)
2025-08-05 09:17本頁(yè)面
【正文】 Y YY/?2).轉(zhuǎn)子電路串電阻 (變轉(zhuǎn)差率 )調(diào)速 (1)應(yīng)用范圍 : 只適用于線繞式異步電動(dòng)機(jī) . (2)原理電路和機(jī)械特性與串電阻降壓起動(dòng)相同 . 線繞式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電阻 ,適當(dāng)增大電阻的容量 ,可作調(diào)速電阻用 . (3)特點(diǎn) : 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,動(dòng)作可靠 。是有級(jí)調(diào)速 . (4)應(yīng)用 : 用于重復(fù)短時(shí)工作制的生產(chǎn)機(jī)械 ,如起重機(jī)械 . )1(60 Spfn ??三相電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)也屬于變轉(zhuǎn)差率調(diào)速 3).變頻調(diào)速 (1)原理 : 由上式可知 ,改變交流電源的頻率 ,就可以平滑地調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 . (2)一般采用頻率和電壓同時(shí)改變的變頻電源 . (3)應(yīng)用范圍 : 用于鼠籠式異步電動(dòng)機(jī) .組成 SCRM調(diào)速系統(tǒng) . 變頻調(diào)速是交流調(diào)速發(fā)展的方向 .有關(guān)內(nèi)容在后面的章節(jié)詳細(xì)介紹 . )1(60 Spfn ?? 控制電機(jī)簡(jiǎn)介 ? 控制電機(jī)的主要作用是用來(lái)完成信息的傳遞與交換 ,而不是進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換 . 1) 直流伺服電動(dòng)機(jī) ? :與普通他激直流電動(dòng)機(jī)相同 .(有換向器 ) ? :電磁式 (他激式 )。 ? 永磁式 , ? :如右圖 .其中 (a)為電磁式 (b)為永磁式 . ? :輸出功率 1600W. 2).交流伺服電動(dòng)機(jī) (1)結(jié)構(gòu) ? (1)定子 : ? 定子由硅鋼片疊成 。 ? 在定子鐵心的內(nèi)圓表面嵌 ? 有兩套相差 90度電角度的繞組 :激磁繞組 WF,控制繞組 WC。 ? 這兩套繞組分別由兩個(gè)電源供電 . 接線圖 兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) ? (2)轉(zhuǎn)子 : ? 分為鼠籠型和杯型兩種 . ? (1)鼠籠型轉(zhuǎn)子作得細(xì)而長(zhǎng) ,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體采用高電阻率的材料 .用于小功率的自動(dòng)控制系統(tǒng) .產(chǎn)品型號(hào) SL系列 . ? (2)空心杯型轉(zhuǎn)子作成薄壁圓筒形 ,放在內(nèi)外定子之間 .用于要求運(yùn)行平滑的系統(tǒng) .產(chǎn)品型號(hào) SK系列 . 杯型轉(zhuǎn)子伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖 激磁繞組 1?？刂评@組 2。內(nèi)定子 3。 外定子 4。轉(zhuǎn)子 5 (2).基本工作原理 ? 兩相繞組 WF和 WC分別通入頻率相同的交流電 ,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ,使伺服電動(dòng)機(jī)起動(dòng) . ? 取消 WC后 ,要防止自轉(zhuǎn) . ? (3).消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象的措施 ? 加大轉(zhuǎn)子電阻 .如 : ? 采用薄壁杯形轉(zhuǎn)子 . ? 鼠籠條用高阻材料黃銅 轉(zhuǎn)子電阻不同時(shí)的機(jī)械特性 (4).交流伺服電動(dòng)機(jī)的特性和應(yīng)用 ? 控制方法 。有三種 . ? 幅值控制 ,相位控制 ,幅 相控制 ? 幅值控制原理圖 :控制電壓 Uc越高 ,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高 . 不同控制電壓下的機(jī)械特性 應(yīng)用舉例 ? (1)參數(shù) :交流伺服電動(dòng)機(jī)輸出功率為 (再大則用直流伺服電動(dòng)機(jī) )。 電源頻率 50400Hz. ? (2)應(yīng)用 :雷達(dá)天線的旋轉(zhuǎn)控制 。飛機(jī)駕駛盤(pán)的控制 。流體閥門(mén)開(kāi)關(guān)控制 , 應(yīng)用方框圖 2)步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移或直線位移的一種執(zhí)行元件 ? (1)分類(lèi)與結(jié)構(gòu) ? 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)分為反應(yīng)式 ,永磁式 ,和混合式三種 . ? 三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩個(gè)部分構(gòu)成 . ? 右圖中 ,定子有 6個(gè)磁極 ,兩個(gè)相對(duì)的磁極組成一相 。轉(zhuǎn)子上有均勻分布的 4個(gè)齒 . AB 39。CA 39。BC 39。AB 39。CA 39。BC 39。12 43AB 39。CA 39。BC 39。1243AB 39。CA 39。BC 39。1243AB 39。CA 39。BC 39。1243(a) (b) (c) (d)由環(huán)形分配器送來(lái)的脈沖信號(hào)，對(duì)定子繞組輪流通電。設(shè)相序?yàn)?A→B→C→A 。 當(dāng) A相控制繞組通電， 而 B、 C相不通電時(shí)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的氣隙磁場(chǎng)與 A相繞組軸線重合， 而磁力線總是力圖從磁阻最小的路徑通過(guò)， 故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子受到一個(gè)反應(yīng)轉(zhuǎn)矩 (靜轉(zhuǎn)矩 )的作用，在此轉(zhuǎn)矩的作用下， 使轉(zhuǎn)子的齒 1和齒 3旋轉(zhuǎn)到與 A相繞組軸線相同的位置上，如圖 (a)所示， (2)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理 然后 B相通電如圖 (b)所示 ,轉(zhuǎn)子在空間沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò) 30度 ,轉(zhuǎn)子前進(jìn)一步 . 同理 ,C相通電時(shí) ,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到圖 169。所示位置 。D相通電時(shí) ,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到圖 (d)所示位置 . 按 ABCA順序不斷地接通和斷開(kāi)控制繞組 ,電動(dòng)機(jī)便一步一步地轉(zhuǎn)動(dòng) . (3)通電方式 ? 控制繞組每改變一次通電方式，稱(chēng)為一拍，每一拍轉(zhuǎn)子所轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱(chēng)為一個(gè)步距角 β。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的通電方式有三種。對(duì)于三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，每次只有一相繞組單獨(dú)通電，如 A→B→C→A ，控制繞組每換接三次構(gòu)成一個(gè)循環(huán)，這種方式稱(chēng)為三相單三拍；若每次有兩相繞組同時(shí)通電，如AB→BC→CA→AB ，每次循環(huán)換接三次，這種方式稱(chēng)為三相雙三拍；若單相通電和兩相通電輪流進(jìn)行，如 A→AB→B→BC→C→CA→A ，這種方式被稱(chēng)為三相六拍。 (4)小步距角步進(jìn)電動(dòng)機(jī) ? 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)無(wú)論采用哪種通電方式，步距角都太大，無(wú)法滿足生產(chǎn)中對(duì)精度的要求，在實(shí)際應(yīng)用中一般采用小步距角的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。設(shè)轉(zhuǎn)子齒數(shù)為 z，定子相數(shù)為 m，則齒距角 τ和步距角 β為 : ? Τ=360/ z β=360/K m z ? 其中 K為狀態(tài)系數(shù)，對(duì)于單相輪流通電方式和雙相輪流通電方式來(lái)說(shuō)， K=1，而對(duì)于單雙相輪流通電方式來(lái)說(shuō)， K=2。 ? 從上式可知，步距角與相數(shù)及齒數(shù)有關(guān)，要想獲得小的步距角的話，必須增大相數(shù)或齒數(shù)。但是，相數(shù)越多的話，它的驅(qū)動(dòng)電源就越復(fù)雜，并且成本也越高，一般的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)做成二相、三相、四相、五相或六相。因此，減小步距角的根本方法是增加轉(zhuǎn)子齒數(shù) z。 3) 測(cè)速發(fā)電機(jī) 測(cè)速發(fā)電機(jī)將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào) ,廣泛用于速度和位置控制系統(tǒng)中 . ? (交流 )測(cè)速發(fā)電機(jī) ? 1) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) :定子上有兩套互差 90度電角度的激磁繞組 WF和輸出繞組 WC。轉(zhuǎn)子為空心杯形 . ? 2) 工作原理 :杯形轉(zhuǎn)子可以看成一個(gè)導(dǎo)條非常多的鼠籠轉(zhuǎn)子 .在激磁電壓一定的情況下 ,當(dāng)輸出繞組的負(fù)載很小時(shí) ,測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓 U0與轉(zhuǎn)速 n成正比 : ? U0=Kn 轉(zhuǎn)子靜止時(shí) 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 3) 交流測(cè)速發(fā)電機(jī)使用中的幾個(gè)問(wèn)題 : ? (1)主要技術(shù)指標(biāo) ? 剩余電壓 :測(cè)速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為零時(shí)的輸出電壓 .它會(huì)使控制系統(tǒng)誤動(dòng)作 . ? 線性誤差 : ? (2)使用中應(yīng)注意的問(wèn)題 : ? 輸出特性的線性度 , ? 溫度變化的影響 ,可加溫度補(bǔ)償裝置 . ?輸出特性的線性度 由非線性引起的誤差 .一般系統(tǒng)要求 1% 2%。精密系統(tǒng)要求 %%. ?相位誤差 :一般要求不超過(guò) 1度 2度 . ?靈敏度 :交流測(cè)速發(fā)電機(jī)的靈敏度比較低 . ? 1)基本原理 ? 電氣原理如右圖所示 ,它是一種測(cè)量轉(zhuǎn)速用小型他激直流發(fā)電機(jī) .空載時(shí) ,電樞兩端電壓為 : nCEU ea ??0)/1/( Laea UUnCU ???2)輸出特性 :負(fù)載越小 ,轉(zhuǎn)速越高 ,輸出特性曲線彎曲越厲害 . ?3)性能 : 沒(méi)有剩余電壓 ,特性鈄率比異步機(jī)大 。 有換向器和電刷 ,換向火花產(chǎn)生無(wú)線電干擾 ,輸出特性不穩(wěn)定 .
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