第05章控制用电机汇编.ppt

自整角机 作用： 测量、控制；信号传递； 1、结构，型号 2、连接 3、工作原理 4、应用例举 5、提问、答疑、实物。 2、原理：力矩式自整角机 其功能是同步传递角度 原理： 控制式自整角机 控制式自整角机又称为变压器式自整角机。发送机的转子绕组作为励磁绕组接在固定交流电源上。接收机的转子绕组则作为输出绕组，其输出电压的大小和相位与失调角 有关。 应用举例 1、 力矩：舵角指示器 2、变压器：自动舵多级测量与反馈 一、交直流测速发电机的要求介绍 1、测速发电机是一种把机械上的旋转角速度转变成电信号的发电机。控制系统对测速发电机的基本要求时： 输出电压与转速保持原格的线性好关系 电机的转动惯量要小，以保持测速电机的响应速度 灵敏度要搞，及输出电压对转速的变化反应要灵敏 抗外界环境温度、无线通讯信号、噪声干扰的能力强。 结构简单，工作可靠体积小，重量轻。 2、测速发电机有交流和直流两种。测速发电直流测速发电机交流测速发电机霍尔效应发电机 测速发电机 一、直流测速发电机 二、交流测速发电机 目前应用较多的是空心环型异步转自测速发电机，结构与环形转子交流电动机相同。 1、结构特点：非磁性环形薄避，两定子绕组互成90度。 2、工作原理： 3、交流测速发电机选用原则 交流测速发电机主要用于交流伺服系统和模拟解算装置中，根据系统的频率、电压、转速范围和用途选择。 与直流测速电机相比，交流电机： 优点：结构简单，维护容易，运行可靠，无刷，输出稳定，精度高，摩擦力矩小转动惯量小，正反相电压对称性好。 缺点：存在相位误差和剩余电压；输出特性随负载性质不同。 * 控制用电机 §5-1 伺服电动机 §5-2 自整角机 §5-3 测速发电机 §5-5 步进电动机 内容简介 控制电机主要用于自动控制系统中作为检测、比较、放大和执行元件。其任务是转换和传递控制信号。本章将介绍几种常用的控制电机：伺服电动机，测速发电机，自整角机，步进电动机。 §5-1 伺服电动机 伺服电动机是一种把输入的电信号转换为转轴上的角位移或角速度来执行控制任务的电动机，又称执行电动机。按电流种类分，伺服电动机分为交流和直流两种。 原理与两相交流异步电机相同，定子上装有两个绕组 — 励磁绕组和控制绕组，在空间相隔90?。 一. 交流伺服电动机 控制绕组 励磁绕组 转子 励磁绕组中串联电容C的目的是为了产生两相旋转磁场。 接线： 励磁绕组的接线 放 大 器 控制绕组的接线 检 测 元 件 控制信号 适当选择电容的大小，可使通入两个绕组的电流相位差接近90?，因此便产生旋转磁场，在旋转磁场的作用下，转子便转动起来。 ?1 例：选择电容，可使交流伺服电机电路中的电压电流的相量关系如图所示。 励磁绕组的接线 放 大 器 控制绕组的接线 检 测 元 件 控制信号 工作时两个绕组中产生的电流 和 的相位差近90°，因此便产生旋转磁场。在旋转磁场的作用下，转子转动起来。 控制电压 与电源电压 两者频率相同，相位相同或反相。 （1）U2= 0 时，转子停止。 这时，虽然U2 =0V，U1仍存在，似乎成单相运行状态，但和单相异步机不同。若单相电机启动运行后，出现单相后仍转。伺服电机不同，单相电压时设备不能转。 交流伺服电动机的特点： 原因：交流伺服电机 R2设计得较大。所以在U2=0时，交流伺服电机的T=f(s)曲线如下页图： 定子绕组产生的脉动磁场（?），可用正、反两个旋转磁场合成而等效。即： ? + ? - = ? + ? - = ? m t ?m ? 二.单相异步电动机的机械特性 脉动磁场的分解 ④ ④ ⑥ ⑥ ⑧ ⑧ ? ② ② ?- ? + ③ ③ ⑦ ⑦ ⑨ ⑨ ⑤ ⑤ ① ① ? + ? - ? 单相异步电动机的机械特性n=ｆ(T)(或T=ｆ(s))就是同向和反向旋转磁场分别产生的机械特性的合成。 当单相异步电动机的转子在外力作用下向某一方向(设向Bm的顺时针方向)转动时, 转子相对于两个反向旋转磁场的转差率是不同的. 转子对于与其同向旋转磁场的转差率为 而与反向旋转磁场的转差率则为 正反向旋转磁场的合成转矩特性 合成转矩 起动转矩 为零。 （正向） （反向） 正 转 转 反 当U2=0V时，脉动磁场分成的正反向旋转磁场产生的转距T?、T? 的合成转矩 T 与单相异步机不同。合成转矩的方向与旋转方向相反，所以电机在U2=0V时，能立即停止，体现了控制信号的作用(有控制电压时转动，无控制电压时不转)，以免失控。 交流伺服电动机的T=