文档介绍：第 9 章控制电机
直流力矩电动机
步进电动机
测速发电机
自整角机
旋转变压器
* 感应同步器
伺服电动机
控制电机
直流力矩电动机
步进电动机
测速发电机
自整角机
旋转变压器
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伺服电动机
电机与拖动
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伺服电动机
伺服电动机——执行电动机。
功能
将电压信号转换成转角或转速信号。
种类
直流伺服电动机、交流伺服电动机。
1. 直流伺服电动机
2. 交流伺服电动机
第9 章控制电机
一、直流伺服电动机
1. 基本结构
与普通小型直流电动机相同。
励磁方式
电磁式:
永磁式:
+
Ua
-
电磁式
伺服电动机
If
+
Uf
-
他励式、并励式、串励式。
稀土永磁材料
+
Ua
-
永磁式
(如稀土钴、稀土钕铁硼)。
SM
Ia
E
E
SM
Ia
2. 工作原理
施加 Ua
→Ia
主磁通: Φ
T
→n
→E
电磁转矩:
T = CTΦ Ia
电动势:
E = CEΦ n
电枢电路电压方程:
Ua = E + Ra Ia
n =
Ua
CEΦ
-
Ra
CECTΦ2
T
伺服电动机
3. 控制方式及其特性
(1) 电枢控制式
Uf = UfN ,
Ua = Uc(控制电压)
n =
Uc
CEΦN
-
Ra
CECTΦN2
T
O
T
n
Uc3
Uc2
Uc1
Uc3>Uc2>Uc1
机械特性
伺服电动机
T1 T2 T3
T3>T2>T1
控制特性
O
Uc
n
(2) 磁场控制式
Ua = UaN , Uf = Uc(控制电压)
忽略磁路饱和、不计电枢反应,则
Φ= CΦ Uf = C Φ Uc
n =
UaN
CECΦUc
-
Ra
CECT CΦ2Uc2
T
Uc3
Uc2
Uc1
Uc3>Uc2>Uc1
机械特性
控制特性
非线性。
直流伺服电动机的功率
1 ~ 600 W。
伺服电动机
O
T
n
1. 基本结构
(1) 定子
(2) 转子
二、交流伺服电动机
空心杯形转子交流伺服电动机的结构示意图
伺服电动机
转子
内定子
外定子
绕组
转轴
(1) 当两相绕组分别加上相位相差 90o 的额定电
压时。
对称两相运行→ ic 和 if 产生
圆形旋转磁场→产生 T
→转子旋转。
如果 uc 反相,即改变 ic 和 if
的相序→旋转磁场改变方向
→n 的方向改变。
同时减小 uc 和 uf 而保持其
90o 的相位差→圆形磁通势
的幅值→ T → n 。
2. 工作原理
SM
~
控制绕组
励磁绕组
+
Uc
-
+ Uf -
伺服电动机
c
f
Ic
If
(2) 当 uc = 0 或 uc≠ 0,但 uc 和 uf 同相位时。
电动机处在单相状态→脉振磁通势 F0 。
静止时:n = 0,
F0
FF
FR
→TF
→TR
T = TF-TR
TF = TR,T = 0,不能起动;
正在运行时:
T ≠0,转子继续旋转——单相自转!
T
O
n
n= f(TF)
n= f(TR)
n= f(T)
普通异步电动机
n
T
O
R2
n= f(TF)
n= f(TR)
n= f(T)
交流伺服电动机
伺服电动机
(3) Uf = UN,Uc<UN 且保持相位差为 90o 时,
或者 Uf = Uc = UN 但两者的相位差小于 90o 时。
电动机处在不对称运行状态,将产生一个椭圆形旋转磁通势。
伺服电动机
SM
~
+
Uc
-
+ Uf -
c
f
Fc
Ff
Ic
If
椭圆形旋转磁通势的产生
椭圆形旋转磁通势的分解