电机及拖动基础 教学课件 ppt 作者 刘景林 罗玲 付朝阳 编著第十一章.ppt

第十一章 微特电机 第一节 伺服电动机 第二节 力矩电动机 第三节 直流测速发电机 第四节 交流异步测速发电机 第五节 自整角机 第十一章 微特电机 第六节 旋转变压器 第七节 无刷直流电动机 第八节 步进电动机 第九节 小功率同步电动机 第十节 单相异步电动机 第一节 伺服电动机 伺服电动机将输入的电信号转换为转轴上的角位移或角速度输出，以执行控制任务，其转速和转向随输入信号的大小和方向变化，并具有一定的带负载能力，在各类自动控制系统中广泛用作执行元件。伺服电动机分为直流伺服电动机和交流伺服电动机两类。 第一节 伺服电动机 第一节 伺服电动机 自动控制系统对直流伺服电动机的基本要求如下： 转速和转向由控制电压的大小和极性决定，且其控制特性呈线性； 线性的机械特性； 快速性好。 第一节 伺服电动机 第一节 伺服电动机 第一节 伺服电动机 第一节 伺服电动机 第一节 伺服电动机 系统对交流伺服电动机有以下要求： 机械特性呈线性； 控制信号消失时，立即停转，无自转现象； 控制功率小，起动转矩大； 机电时间常数小，快速响应，始动电压低。 第一节 伺服电动机 第一节 伺服电动机 第一节 伺服电动机 第一节 伺服电动机 第一节 伺服电动机 第一节 伺服电动机 电机总转矩： 第一节 伺服电动机 第一节 伺服电动机 第一节 伺服电动机 零信号，就是控制电压为零。此时磁场为脉振磁场，可分解为两个正转和反转的圆磁场。相当于两对相同大小的磁极在空间以相反方向旋转。 第一节 伺服电动机 由加在控制绕组上的信号电压的相位来控制交流伺服电动机转速的方法称为相位控制。 第一节 伺服电动机 交流伺服电动机幅值-相位控制原理图如左图所示。励磁绕组串联电容器后再接交流电源，控制电压为 Uk ,Uk 与电源电压同频率、同相位，大小可以调节。 第二节 力矩电动机 力矩电动机具有低转速、大转矩的特点，可直接拖动负载行，且响应快速、精度高、机械特性及调节特性线性好、结构紧凑、运行可靠，特别适合在位置伺服系统和低速伺服系统中作执行元件。 第二节 力矩电动机 第二节 力矩电动机 1．电枢外形对电磁转矩的影响 第二节 力矩电动机 第二节 力矩电动机 第二节 力矩电动机 第二节 力矩电动机 图 11.11 (a) 所示的电动机的空载转速为 ： 第二节 力矩电动机 第二节 力矩电动机 从以上分析可知，增大电枢直径，就可以提高电磁转矩，降低空载转速。这就是力矩电动机做成盘式结构的原因所在。 第三节 直流测速发电机 自动控制系统对直流测速发电机的基本要求是： 输出电压与转速的关系曲线为线性； 输出特性的斜率大； 输出电压波形的纹波小； 正反两方向输出特性一致； 温度变化对输出特性的影响小。 第三节 直流测速发电机 第三节 直流测速发电机 第三节 直流测速发电机 第三节 直流测速发电机 温度影响 电枢反应影响 电刷接触电阻 纹波 第三节 直流测速发电机 温度影响 电机周围环境温度的变化以及电机自身发热，都会导致电机绕组电阻的变化。为了减小温度变化对输出特性的影响，直流测速发电机的磁路通常设计的比较饱和。 电枢反应影响 直流测速发电机负载运行的电枢电流会产生电枢反应，它会影响到直流测速发电机的磁场。为了减小电枢反应对输出特性的影响，直流测速发电机的电枢电流必须进行限制。 第三节 直流测速发电机 电刷接触电阻 电刷与换向器之间的接触电阻随着电枢电流的变化而变化。为了减小电刷接触电阻对输出特性的影响，直流测速发电机常采用接触电阻小的电刷。 纹波 直流测速发电机的磁场和转速恒定时，输出的电势总是带有微弱的脉动，称为纹波。它主要是由于电机本身固有的结构及加工误差引起的。采用无槽电枢的直流测速发电机可以大大减小因齿槽效应而引起的输出电压纹波幅值。 第四节 交流异步测速发电机 交流异步测速发电机与直流测速发电机一样，是一种测量转速或传感转速信号的元件，它可以将转速信号变为电压信号。理想的测速发电机的输出电压与其转速成线性关系，即： 第四节 交流异步测速发电机 交流异步测速发电机的主要用途有两种：一是在计算解答装置中作为解算元件；二是在伺服系统中作为阻尼元件。 作为解算元件时，要求交流测速发电机具有很好的线性度，温升变化引起的变温误差要小，转速为零时的剩余电压要低。但对输出斜率要求不高。 作为阻尼元件时，要求交流测速发电机输出斜率要大，这样阻尼作用就大，而对线性度等精度指标的要求是次要的。 第四节 交流异步测速发电机 交流异步测速发电机的结构与交流伺服电动机的结构完全一样。它的转子可以是非磁性杯形，也可以是鼠笼式。杯形转子异步测速发电机定子上有两相互相垂直的分布绕组，其中一相为励磁绕组