伺服电机.ppt

项目八 常用伺服电机的使用 电机及机床电气控制 天津轻工职业技术学院 天津轻工职业技术学院 教学目标： 直流伺服电机使用； 交流伺服电机使用； 教学重点和难点： 1、直流伺服电机使用； 2、交流伺服电机使用； 教学方法： 项目教学法： 1、引出问题； 2、项目分析； 3、行为引导法； 4、学练结合 电机及机床电气控制 学时、教具、课前准备： 学时：6学时 教具：交流伺服电机、直流伺服、控制装备、万用表等 课前准备：学生预习相关课程知识；设备调试；规范标准准备； 教学过程： 一、项目提出 控制电机已成为现代工业自动化系统、现代科学技术和现代军事装备中必不可少的重要设备。它的使用范围非常广泛，如机床加工过程的自动控制和自动显示，阀门的遥控，火炮和雷达的自动定位，舰船方向舵的自动操纵，飞机的自动驾驶，遥远目标位置的显示，以及电子计算机、自动记录仪表、医疗设备、录音、录像、摄影等方面的自动控制系统等。本章仅讨论机械工业常用的执行用控制电动机，即交、直流伺服电动机和步进电机，以及测速用控制电机即交、直流测速发电机。 电机及机床电气控制 二、项目分析 控制电机从工作原理方面与普通电机相同。从控制电机应用场合和性能指标与普通电机不同上进行分析和学习。 三、项目计划及决策 1、控制设备的准备： DZSZ-1D型电机及电器自动控制实验装置。万用表的准备。 2、工作准备 直流电机控制的启动、停止、运行线路方案准备。 3、电源配备 电机及机床电气控制 四、项目实施 知识点一 伺服电动机 伺服电动机又称为执行电动机，在自动控制系统中作为执行元件。它将输入的电压信号转换成转矩或速度输出，以驱动控制对象。输人的电压信号称为控制信号或控制电压，改变控制电压的极性和大小，便可改变伺服电动机的转向和转速。 按伺服电动机使用电源性质不同，可分为直流伺服电动机和交流伺服电动机。 一）直流伺服电动机 直流伺服电动机就是一台微型他励直流电动机。 按励磁方式的不同可分为他励式和永磁式两种。 采用电枢控制时，直流伺服电动机机械特性与他励直流电动机改变电枢电压时的人为机械特性相似，其机械特性方程为 电机及机床电气控制 直流伺服电动机具有可控性。 电枢控制式直流 直流伺服电动机Uf为 伺服电动机原理图 常数时的机械特性 常用的有SZ系列直流伺服电动机。 电机及机床电气控制 二）、交流伺服电动机 1、结构 如图所示。 a)笼型转子 1、5一轴承 2---机壳 3一定子 4---转子 6---接线板 7一铭牌 b)杯型转子 1一杯型转子 2---定子绕组 3一外定子 4---内定子 5一机壳 6---端盖 2、工作原理 3、控制方式 电机及机床电气控制 三）、伺服电动机的应用 介绍交流伺服电动机在测温 仪表电子电位差计中的应用。 图示为电子电位差计原理图。该系统主要由热电偶、电桥电路、变流器、电子放大器与交流伺服电动机等组成。 电机及机床电气控制 在测温前，将开关SA扳向a位，将电动势为E0的标准电池接入；然后调节R3，使I0(R1+R2)= E0，ΔU = 0，此时的电流I0为标准值。在测温时，要保持I0为恒定的标准值。 在测量温度时，将开关SA扳向b位，将热电偶接人。 当被测温度上升或下降时，ΔU的极性不同，亦即控制电压的相位不同，从而使得伺服电动机正向或反向运转，电桥电路重新达到平衡，测得相应的温度。 知识点二 测速发电机 介绍直流测速发电机的工作过程。 直流测速发电机是一种微型直流发电机，其定子和转子结构与直流发电机基本相同，按励磁方式可分为他励式和永磁式两种，其中以永磁式直流测速发电机应用最为广泛。 在恒定磁场Ф0中，当发电机以转速n旋转时，发电机空载电动势为 E0=CeФ0n 可见空载运行时，直流测速发电机空载电动势与转速成正比，电动势的极性与转动方向有关。空载时直流测速发电机输出电压U0=E0，因此空载输出电压与转速也成正比。 电机及机床电气控制 当负载电阻为RL时，其输出电压U为 U=E0 –IR0 而 I=U/RL 则可以导出 U=k n