Chap 6 控制电机.ppt

* * 微控电机是具有特定功能的小功率旋转电机。 从工作原理上看，微控电机和普通电机没有本质上的区别，但在使用功能上不一样。普通电机功率大，侧重电机的起动、运行和制动等性能指标，而控制电机输出功率较小，侧重于电机的控制精度、响应速度和运行可靠性 。 效率和功率因数称为电动机的力能指标 在自动控制系统中，常常需要指示位置和角度的数值，或者需要远距离调节执行机构的速度，或者需要某一根或多根轴随着另外的与其无机械连接的轴同步转动，这样，就出现了自整角机，即用来实现自动指示角度和同步传输角度的一类控制电机。 （3）转子 同步电机 基本结构 同步电机转子：磁极铁芯，磁极绕组等组成。 中大容量同步电机的励磁绕组由直流励磁绕组供电，一般做成无刷励磁系统。 小容量同步电机转子常用永久磁铁励磁（永磁同步机），其磁场可视为恒定。 200MW汽轮发电机定子 24MW发电机转子在吊装 同步电机 基本结构 同步电机 基本结构 1．同步电机的转速与电源的基本频率之间保持着同步关系→ 转速精确控制。 2．同步电机比异步电机对负载（转矩）扰动具有更强的承受能力，能作出较快反应。 3．同步电机转子有励磁，即使在极低的频率下也能运行，调速范围宽。而异步电机：转子电流靠电磁感应产生，频率极低时，难以很好励磁。 4．同步电机的功率因数：调节转子励磁，调节电机电流功率因数。 同步电机 调速系统特点 同步电机 基本分类 按运行方式，同步电机分发电机、电动机和调相机。 按结构型式，同步电机分旋转电枢式和旋转磁极式。 旋转磁极式同步电机按磁极形状，又分隐极式和凸极式两种。 按原动机类别,同步电机分为汽轮发电机、水轮发电机和柴油发电机等。 汽轮发电机一般作成隐极式，现代汽轮发电机均为2极，转速为3000转/分钟，水轮发电机采用凸极式，极数多，转速低。 同步电动机、柴油发电机和调相机一般作成凸极式。 同步电机 额定值 1）额定电压：是指在正常运行时，按照制造厂的规定，定子三相绕组上的线电压。电压的单位用V或kV表示。 2）额定电流：流过定子绕组的线电流 。 3）额定功率：是指在正常运行时，电机的输出功率 。 对于发电机而言：输出的是电功率 对于电动机而言：输出的是机械功率 同步电机 额定值 4）相数m：一般是三相。 5）额定频率：在我国，工频一般是50Hz 。 6）额定效率 7）额定功率因数 8）额定转速 大小： 频率： 励磁绕组通入直流电流后建立恒定磁场，原动机拖动转子以转速 旋转时，其磁场切割定子绕组而感应交流电动势 . 相序：由转子的转向决定。 波形：由 可知，波形取决于 的空间分布。 同步电机 基本工作原理 同步电机 基本工作原理 U2 U1 W2 V1 W1 V2 同步电机 基本工作原理 旋转的磁极用来代表定子绕组与电源接通后所产生的选择磁场，转子是隐极式的 * 单相异步电动机的鼠笼转子所受的正转和反转的电磁转矩T+、T-，与鼠笼转子在三相异步电动机正向旋转磁通势F+（电源相序为正时）和反向旋转磁通势F- （电源相序为负时）作用下所受到的电磁转矩形状完全一样。即有： 电力系统中，相序主要影响电动机的运转，相序接反的话，电动机会反转。 * 以上分析可见，单个绕组通电，单相异步电动机可以运行，但不能起动，因此必须有两相绕组才行。 * * 短路环与闭合绕组相同，存在漏感抗 相位差的空间角度等于半个极面所占的空间电角度，B本身较小，因此起动转矩小，用于轻载启动的场合 改变定子两条线的顺序，转向不变。 * * * 伺服驱动器（servo drives）又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服马达进行控制，实现高精度的传动系统定位，目前是传动技术的高端产品。 * * * * * * * * * * * 自整角机属于自动控制系统中的测位用微特电机。 自整角机若按使用要求不同可分为力矩式自整角机和控制式自整角机两大类。 若按结构、 原理的特点又将自整角机分为控制式、 力矩式、 霍尔式、 多极式、 固态式、 无刷式、 四线式等七种。 而前两种是自整角机的最常用运行方式。 * * * * 步进电动机 工作原理 单定子三相反应式步进电动机的结构 步进电动机 工作原理 （a）对　齿 （b）错　齿 定子与转子间的磁导现象 对齿：磁阻最小，磁导率最大 错齿：磁阻存在，产生转矩 电流换相：形成错齿，形成旋转 错齿通电 电磁转矩 转子转动 对齿 步进电动机 工作原理 （a）三相步进电动机的原理 （b）三相步