电机拖动与电气控制-项目14 交流伺服电动机及其应用.pptxVIP

项目14 交流伺服电动机及其应用模块三 其他类型电机的运行与应用《电机拖动与电气控制》课程14.1 交流伺服电动机的结构及工作原理 目录页 PAGE OF CONTENT01知识点导入02知识点学习03知识点拓展 知识点导入1定义：伺服电机又称执行电机，在自动控制系 统中作为执行元件。它可以将输入的电 信号转变为转轴的角位移或角速度输出， 通过改变控制电信号的大小和极性，可 改变电动机的转速大小和转向。分类：根据伺服电动机的控制电压来分，分为直 流伺服电动机和交流伺服电动机两大类。 知识点导入1直流伺服电动机：输出功率较大，功率范围通常为1～600瓦，有的甚至 可达上千瓦，可用于功率较大的控制系统。交流伺服电动机：输出功率较小，功率范围一般为0.1～100瓦，可用于 功率较小的控制系统。直流伺服电动机交流伺服电动机 知识点学习21、交流伺服电动机的结构定子：结构是在铁芯内圆上均匀分布有槽，在槽中分别装有两个在空间 相差90°角的工作绕组、励磁绕组和控制绕。从定子绕组看，交 流伺服电动机实质上是一个两相异步电动机。 转子：通常为笼型机构，目前应用较多的转子结构有以下两种形式： （1） 高电阻率导条的笼型转子 （2）非磁性空心杯形转子 知识点学习21-机壳；2-外定子；3-空心杯形转子； 4-内定子；5-端盖非磁性空心杯形转子结构图 非磁性空心杯转子交流伺服电动机有两个定子：外定子和内定子，外定子铁芯槽内安放有励磁绕组和控制绕组，而内定子一般不放绕组，仅作磁路的一部分；空心杯转子位于内外绕组之间，通常用非磁性材（如铜、铝或铝合金）制成。 由于非磁性空心杯转子的壁厚约为0.2～0.6mm，因而其转动惯量很小，故电机快速响应性能好，而且运转平稳平滑，无抖动现象。由于使用内外定子，气隙较大，故励磁电流较大，体积也较大。 知识点学习22、交流伺服电动机的工作原理交流伺服电动机原理图交流伺服电动机的工作原理与两相异步电动机相同。 当交流伺服电动机的励磁绕组接到励磁电流上 ，控制绕组加上的控制电压 不为0V，且产生的控制电流与励磁电流的相位不同时，在电机旋转磁场作用下，杯形转子内感应产生涡流，涡流再与主磁场作用产生电磁转矩，使杯形转子转动起来。 知识点拓展3避免“自转”方法：在自控系统中，不允许伺服电机出现“自转”现象。 可以通过增加转子电阻的办法来消除“自转”。 “自转”现象及避免“自转”现象方法 “自转”现象：如果电机参数与一般的单相异步电动机一样，那么当 控制信号消失时，电机转速虽会下降些，但仍会继续 不停地转动。伺服电动机在控制信号消失后仍继续旋 转的失控现象称为“自转”。 THANK YOU 项目14 交流伺服电动机及其应用模块三 其他类型电机的运行与应用《电机拖动与电气控制》课程14.2 交流伺服电动机的控制与应用 目录页 PAGE OF CONTENT01知识点导入02知识点学习 知识点导入1交流伺服电动机的控制方式： 当改变交流伺服电动机控制电压的大小或改变控制电压与励磁电压之间的相位角，都能使电动机气隙中的正转磁场、反转磁场及合成转矩发生变化，因而达到改变交流伺服电动机转速的目的。三种控制方式：1、幅值控制2、相位控制3、幅相控制 知识点学习21、幅值控制 即保持控制电压与励磁电压之间的相位差不变，通过改变控制电压的幅值来改变电机的转速，其接线图如图所示： 知识点学习22、相位控制 即保持控制电压的幅值保持不变，通过改变控制电压与励磁电压之间的相位差来实现对电机转速和转向的控制，其接线图如图所示： 知识点学习23、幅相控制 即同时改变控制电压的幅值和相位以达到控制的目的，其接线图如图所示： 幅相控制线路简单，不需要复杂的移相装置，只需电容进行分相，具有线路简单、成本低廉、输出功率较大的优点，因而成为使用最多的控制方式。 知识点学习24、交流伺服电动机的应用 在自动控制系统中，根据被控对象不同，有速度控制和位置控制两种类型。 尤其是位置控制系统可以实现远距离角度传递。如工业上发电厂锅炉闸门的开启，轧钢机中轧辊间隙的自动控制，军事上火炮和雷达的自动定位。 交流伺服电机在检测装置中的应用也很多，如电子自动电位差计，电子自