自动控制元件第一章.pdfVIP

第一章 直流伺服电动机 伺服 —— servo 随动. 直流伺服电动机优缺点 —— 控制性能好， 成本高 用途 —— 主要用作执行元件（重在动作，追求控制性能，而不在做功。与一般动力电 机不同，一般动力电机追求：功率输出值，经济性和可靠性。） 符号 —— §1-1 基本原理 N 一、 直流电机基本原理 1．单线圈在磁场中的电动原理 1）发电机 如图 1-1 （a） A + （1） 线圈上下两边是有效边，每个有效边 B 与一个换向片连接 （2 ） 以右手定则，当一个有效边在一个磁极 S 下转动时，感应电势的正方向始终指向 电刷A 。 e Blv 图 1-1 （a ）发电机 N （3 ） 导体位于极中心时感应最强，位于水 平位置时感应最弱，故 AB 电刷输出 脉动直流 A + 2 ）电动机 B （1）同样结构，将直流高压端接A （2 ）依左手定则，任一通电导体在一个极下 S 时，所受到的磁力矩都是逆时针方向 的。 图 1-1 （b ）电动机 2 ． 环形绕组在磁场中的电机原理 1）以电刷A 和 B 为端点，形成并联的两个支路 2 ）磁力线 N—气隙—环铁—气隙— S 不进入环内，故 只环外导体是有效的 3 ）发电机原理 A．任何导体在一个极下转动时的感应电势的正方向 指向 A B．上下两支路并联供电 C．与电刷接触的换向片所连接的线圈处于无感应状态， 可实现平稳换支路。 图 1-2 环形绕组 4 ）电动机原理 A．电枢通电后任何导体受电磁力矩的方向都是一致的 B．上下两支路并联工作，所产生的力矩相加 C．与电刷接触的换向片所连接的线圈处于无电磁力矩状态，可实现平稳换 支路。 二、直流电机结构 定子（励磁），转子（电枢），轴，壳体 三、 励磁方式 1．他励 2 ．自励 1 ）并励 2 ）串励 3 ）复励 一个并励线圈和一个串励线圈共同励磁 四、电机的名牌数据 ①额定容量（W ） ②额定电压(V) ③额定电流(A) ④额定转速(r/min) ⑤励磁方式和额定电流 选择电机时特别重要 五、电枢绕组 1． 单线圈转子和环形都不实用 2. 根据所有的边都有效的原则 3. 根据使用条件不同，采用不同的绕制方法 六、 直流电机的磁场 （一）磁场的建立 * 磁场的来源：定子（磁极），转子的电枢绕组 * 磁力线的表现：不分叉，不合并，不交叉 1． 磁极单独产生的磁场，如图 1-3 （a） 2．电枢单独产生的磁场，如图 1-3 （b） 3．磁极和电枢共同产生的合成磁场，如图 1-3 （c） 要点：1）合成的结果造成磁场扭斜 2）相对原来（只有磁极磁场时）的物理中性面，合成磁场的物理中性面逆旋转 方向移动。