机电一体化系统设计第三章课件(精品·公开课件).ppt

第三章 执行元件的选择与设计 目录 3.3 DC与AC伺服电机及驱动 一、直流（DC）伺服电机及驱动 一、直流（DC）伺服电机及驱动 一、直流（DC）伺服电机及驱动 一、直流（DC）伺服电机及驱动 一、直流（DC）伺服电机及驱动 一、直流（DC）伺服电机及驱动 一、直流（DC）伺服电机及驱动 一、直流（DC）伺服电机及驱动 一、直流（DC）伺服电机及驱动 一、直流（DC）伺服电机及驱动 一、直流（DC）伺服电机及驱动 一、直流（DC）伺服电机及驱动 一、直流（DC）伺服电机及驱动 一、直流（DC）伺服电机及驱动 一、直流（DC）伺服电机及驱动 一、直流（DC）伺服电机及驱动 一、直流（DC）伺服电机及驱动 一、直流（DC）伺服电机及驱动 一、直流（DC）伺服电机及驱动 一、直流（DC）伺服电机及驱动 一、直流（DC）伺服电机及驱动 一、直流（DC）伺服电机及驱动 二、交流（AC）伺服电机及驱动 二、交流（AC）伺服电机及驱动 二、交流（AC）伺服电机及驱动 二、交流（AC）伺服电机及驱动 二、交流（AC）伺服电机及驱动 二、交流（AC）伺服电机及驱动 二、交流（AC）伺服电机及驱动 二、交流（AC）伺服电机及驱动 二、交流（AC）伺服电机及驱动 二、交流（AC）伺服电机及驱动 二、交流（AC）伺服电机及驱动 二、交流（AC）伺服电机及驱动 本次课到此结束，谢谢欣赏 （二）DC的驱动 2、晶体管脉冲调宽调速 图见书 （一）交流伺服电机 1、工作原理 异步交流伺服电动机 定子：铁心中放有空间成90°电角度的两相定子线圈，一相为励磁线圈一相为控制线圈 转子：笼形 （一）交流伺服电机 1、工作原理 异步交流伺服电动机 励磁绕组l1l2:接交流电压Uf 控制绕组k1k2:接控制电压Uk （一）交流伺服电机 1、工作原理 无控制信号Uk时，定子励磁绕组产生脉动磁场，转子不转 有控制信号Uk时，两相绕组电流产生一个合成的旋转磁场，转子转 （一）交流伺服电机 1、工作原理 转速和转向与两组电压幅值和电流相位差大小有关 转速正比于控制电压大小（UK大，n大） 换向：控制电压反向，旋转磁场反向，转子反转 （一）交流伺服电机 2、基本结构 铁芯：硅钢片或坡莫合金叠压 绕组：铁芯槽内放空间互差90°电角度两相定子绕组 （一）交流伺服电机 2、基本结构 笼形：鼠笼条采用高电阻率的导电材料（黄铜、青铜、镍铝）。径向尺寸小、细而长、低速转动有抖动 （一）交流伺服电机 2、基本结构 空心杯形：（2个定子，外定子同上，内定子环形硅钢片叠成，不放绕组，固定在电机一边端盖上）转动惯量小、运行平滑、转矩小、无抖动、内外定子气隙大 空心杯形转子伺服电动机结构 （一）交流伺服电机 3、控制方式 幅值控制 通过改变控制电压UK大小来调节电机转速称幅值控制 电压升高，电机电磁转矩升高，转速升高 （一）交流伺服电机 3、控制方式 相位控制 通过改变控制电压UK和励磁电压之间相位差实现对电动机转速和转矩控制称相位控制 UK幅值不变 （一）交流伺服电机 3、控制方式 幅值-相位控制 在励磁绕组中串联一电容，调节UK和Uf之间相位差来调节电机转速 （一）交流伺服电机 3、主要技术参数 额定电压 励磁电压和控制电压 频率 低频：50赫兹；中频：400赫兹 空载转速 定子两相绕组加上额定电压，电机不带任何负载时的转速 * * * * * * * * 一、执行元件的种类、特点及基本要求 3 三、步进电机及驱动 3 二、常用的控制用电动机 2 四、DC、AC伺服电机及驱动 2 驱动器 电动机 （一）DC伺服电机 1、DC工作原理 定子：N和S磁极，一般为永磁体 转子：通电后产生电磁转矩 电刷和换相片：保证方向不变 （一）DC伺服电机 直流电机 定子 转子 空 气 隙 定 子 铁 心 励 磁 绕 组 机 壳 端 盖 电 刷 电 枢 绕 组 电 枢 铁 心 换 向 器 转 轴 N S + - n （一）DC伺服电机 1、DC工作原理 导体ab,cd中通入图中所示方向的电流，根据电磁力定律，可以判断载流导体ab,cd 在磁场中受力方向，形成逆时针方向电磁力矩，线圈逆时针旋转。 N S + - n a b c d A B F F （一）DC伺服电机 1、DC工作原理 当线圈转动180 ,导体cd处于N极下，电流由c到d，S极下导体电流由b到a ，导体受力仍然是逆时针方向。 电枢连续旋转，导体ab、cd中电流的方向不断变化，交替在N极和S极下受电磁力作用，从而使得电动机按一定的方向连续旋转。换向器，使电刷通过换向片只与处于一定