【正文】 B39。B39。 ? 步進電動機作為數(shù)字控制系統(tǒng)的佳配，它是一種比較理想的執(zhí)行元件。 第三章 步進電動機 ? 步進電動機是一種將數(shù)字式電脈沖信號轉(zhuǎn)換成機械位移（角位移或線位移）的機電元件，它的機械位移與輸入的數(shù)字脈沖信號有著嚴格的對應關(guān)系，即一個脈沖信號可使步進電動機前進一步，故稱為步進電動機。 輸出特性的誤差分析 ? 四、延遲換向去磁 輸出特性的誤差分析 ? 五、紋波 輸出特性的誤差分析 ? 六、火花和電磁干擾 直流測速發(fā)電機在控制系統(tǒng)中的應用 ? 一、直流測速發(fā)電機用作轉(zhuǎn)速阻尼元件 直流測速發(fā)電機在控制系統(tǒng)中的應用 ? 二、直流測速發(fā)電機用作反饋元件 直流測速發(fā)電機在控制系統(tǒng)中的應用 ? 三、直流測速發(fā)電機作為微分或積分解算元件 伺服電機的電樞電壓為 當放大器的放大倍數(shù)很大時，放大器的輸入電壓可近似地認為等于零 或 于是 直流測速發(fā)電機在控制系統(tǒng)中的應用 直流測速發(fā)電機的選擇 一、技術(shù)性能指標 ? 1）靈敏度 即輸出（特性）斜率 ? 2）線性誤差（ ） ? 3）最大線性工作轉(zhuǎn)速（ ） ? 4）負載電阻（ ） ? 5）不靈敏區(qū) ? 6）輸出電壓的不對稱度 ? 7）紋波系數(shù) 直流測速發(fā)電機的選擇 二、技術(shù)數(shù)據(jù) 直流測速發(fā)電機的選擇 直流測速發(fā)電機的選擇 三、直流測速發(fā)電機的選擇 選擇直流測速發(fā)電機，首先是根據(jù)它在控制系統(tǒng)中的功能確定對它的基本技術(shù)要求。 直流測速發(fā)電機的輸出特性 ? 當測速發(fā)電機在有感性負載的情況下工作時 將 代入動態(tài)關(guān)系式，經(jīng)標準化處理，得 式中 顯然，這是一個非周期性元件，即慣性元件。 直流測速發(fā)電機的輸出特性 直流測速發(fā)電機的輸出特性 測速發(fā)電機的動態(tài)關(guān)系式 直流測速發(fā)電機的輸出特性 當測速發(fā)電機處于空載狀態(tài)，即 時， 動態(tài)方程和靜態(tài)方程沒有區(qū)別的元件稱之為比例元件。 此外，還要求高頻干擾小，噪音小，工作可靠，以及結(jié)構(gòu)簡單，體積小和重量輕等。 ? 是控制系統(tǒng)中的一個重要測量轉(zhuǎn)換元件。實際上，它就是一臺微型的直流發(fā)電機。試求電機為額定電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速為 3000rpm時，應加多大電樞電壓 ? 例題 1解答 例題 2 ? 某一直流伺服電動機的電樞回路總電阻 Ra=1Ω,當電樞兩端外施階躍電壓 Ua=15V時，電動機空載起動，實測的空載穩(wěn)定轉(zhuǎn)速為 1450rpm,已知該電動機的理想空載轉(zhuǎn)速為 1500rpm,問： 1）電動機的電勢常數(shù) Ke=?； 2)空載起動過程中電動機的電樞電流可能達到的最大值和穩(wěn)定運行后電動機的電樞電流值； 3）畫出在空載起動過程中電機轉(zhuǎn)速和電樞電流隨時間的變化曲線。 ? 4．最大空載轉(zhuǎn)速 它是當電動機沒有任何負載并加上額定控制電壓時所能達到的最高轉(zhuǎn)速。力矩電動機受定子永久磁鐵去磁條件限制的允許最大電樞電流及與之對應的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩、電樞電壓和輸入功率簡稱為峰值電流、峰值轉(zhuǎn)矩、峰值電壓和峰值功率。 直流力矩電動機 主要技術(shù)數(shù)據(jù) ? 1．連續(xù)堵轉(zhuǎn)數(shù)據(jù) ? 2．峰值堵轉(zhuǎn)數(shù)據(jù) ? 3．轉(zhuǎn)矩靈敏度 ? 4．最大空載轉(zhuǎn)速 直流力矩電動機 ? 1．連續(xù)堵轉(zhuǎn)數(shù)據(jù) 直流力矩電動機在長期堵轉(zhuǎn)運行時，在規(guī)定的環(huán)境溫度下，穩(wěn)定溫升不超過允許值的最大電樞電流及與之對應的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩、電樞電壓和輸入功率稱為連續(xù)堵轉(zhuǎn)電流、連續(xù)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩、連續(xù)堵轉(zhuǎn)電壓和連續(xù)堵轉(zhuǎn)功率，簡稱堵轉(zhuǎn)電流、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩、堵轉(zhuǎn)電壓和堵轉(zhuǎn)功率。此外，適當?shù)丶哟箅姍C的氣隙，也有利于減小電樞反應磁鏈，使電磁時間常數(shù)減小。由 La/Ra可知，電樞繞組電感 La有直接影響。 直流力矩電動機 ? 電磁時間常數(shù) 采用直流力矩電動機直接驅(qū)動的伺服系統(tǒng)動態(tài)響應速度快 ，因此，機電時間常數(shù)將顯著減小。選用磁導率小，磁阻大，回復線較平的永磁材料做磁極，而且選取較大的氣隙。 直流力矩電動機 ? 控制特性的線性度 為了使直流力矩電動機的轉(zhuǎn)矩正比于輸入電流，而與電機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角位置無關(guān)，應盡量減小電樞反應的去磁作用。力矩波動的大小是表征力矩電動機性能優(yōu)劣的一個重要性能指標，也是影響普通直流電動機用于直接驅(qū)動系統(tǒng)低速平穩(wěn)運行的重要因素之一。從物理觀點看，在 n 相同時，直徑大，線速度大，感應 電勢大，故 Ke大。因此 Ke和直徑成正比。因此， Kt （及Ke ）與直徑成正比。通常，普通電動機的轉(zhuǎn)動慣量 和減速裝置的轉(zhuǎn)動慣量折算到負載軸上都大于負載的轉(zhuǎn)動慣量，最大時，甚至能大于 10倍，而力矩電動機則無論從理論分析還是大量應用實踐都表明電動機轉(zhuǎn)動慣量比負載的轉(zhuǎn)動慣量為小。 直流力矩電動機由于具有以上的特點，它特別適用于對速度和位置的控制精度要求很高的系統(tǒng)中。直流力矩電動機折算到負載軸上的轉(zhuǎn)動慣量小 (由于沒有減速機構(gòu) )、機電時間常數(shù)小、約十幾毫秒。 直流力矩電動機 ? 主要優(yōu)點有： 1．耦合剛度高。它在工作原理上同普通直流伺服電動機毫無區(qū)別。選擇電機必須考慮電動機與負載的匹配，使其既能滿足快速性要求，又能充分發(fā)揮電機本身的性能。在慣量很小的電動機上直接聯(lián)接大慣量負載并不能達到快速響應的目的。轉(zhuǎn)動慣量大的電動機，機電時間常數(shù)也大，速度響應慢。 ? 額定轉(zhuǎn)矩：電動機在額定工況時的輸出轉(zhuǎn)矩。 ? 額定轉(zhuǎn)速：電動機在額定工況運行時每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)。對于連續(xù)運行的直流電動機，其額定電流就是電機長期安全運行的最大電流。電樞控制時，勵磁繞組加額定電壓。自動控制元件 直流伺服電動機的選擇與使用 ? 一、型號與額定值 直流伺服電動機的選擇與使用 ? 額定功率：電動機在額定工況運行時，其軸