伺服电动机交流伺服电动机和直流伺服电动机.PPT

控制电机 控制电机与普通电机的区别 在本质上和前面所讲的普通电机并没有区别,只是他们的侧重点不同而已。普通旋转电机主要是进行能量变换，要求有较高的力能指标；而控制电机主要是对控制信号进行传递和变换，要求有较高的控制性能，如要求反应快、精度高、运行可靠等等。控制电机因其各种特殊的控制性能而常在自动控制系统中作为执行元件、检测元件和解算元件。 4、单相电机的实际应用 （1）电风扇电动机控制 电风扇一般采用单相交机或罩极式电动机。罩极式电动机结构简单、生产容易、维修方便、成本低，但启动转矩小、过载能力差、效率低，只在尺寸小的台式电风扇上采用。电容运转式电动机功率因数大、启动性能好、效率高、过载能力强、运转平稳，目前大多数电风扇都采用电容运转式电动机。 一、直流测速发电机： 1、工作原理： 直流测速发电机的结构和工作原理与前面所讲的直流发电机是一样的，因此： 当磁通Φ=常数时，发电机的电动势为： E0=CeΦ0n 1）在空载时，直流测速发电机的输出电压就是电枢感应电动势：U0＝Ｅ0，显然输出电压U0与n成正比。 2）有负载时，若电枢电阻为Ra，负载电阻为RL，不计电刷与换向器间的接触电阻，则直流测速发电机的输出电压为： 整理后得 C为直流测速发电机输出特性的斜率，当Φ0、Ra及RL都不变时，输出电压U与转速成线性关系。对于不同的负载电阻RL，输出特性的斜率C不同，负载电阻越小，斜率C也越小， 2、误差分析： 直流测速发电机的输出电压与转速要严格保持正比关系在实际中是难以做到的，造成这种非线性误差的原因主要有以下三个方面：电枢反应，温度的影响和接触电阻。 负载R一定，当转速较高时U较大，Ia也较大，电枢反应产生的去磁作用使得磁通减小，输出电压要降低，为了减小电枢反应得到这种作用，使用测速发电机时，转速范围不要太大，负载电阻不能太小，还可以安装补偿绕组。 二、交流测速发电机： 交流测速发电机分为同步测速发电机和异步测速发电机。以下仅介绍交流异步测速发电机。 1、结构介绍： 在自动控制系统中多用空心杯转子异步测速发电机。空心杯转子异步测速发电机定子上有两个在空间上互差90?电角度的绕组，一为励磁绕组，另一为输出绕组，如图所示。 2、工作原理： 工作时，励磁绕组接频率为f的单相交流电源，此时显然沿着直轴方向将会产生一个脉振磁动势ΦD， 1）当转子不动时，脉振磁动势?D在空心杯转子中感应出变压器电势，产生的磁场与励磁电源同频率的脉振磁场?D，也为d轴，都与处于q轴的输出绕组无磁通交链。 2） 当转子运动时，转子切割直轴磁通?D， 在杯型转子中感应产生旋转电势E r，其大小正比于转子转速n，并以励磁磁场?D的脉振频率f交变，又因空心杯转子相当于短路绕组，故旋转电势E r在杯型转子中产生交流短路电流I r，其大小正比于E r，其频率为E r的交变频率f，若忽视杯型转子的漏抗的影响，那么电流I r所产生的脉振磁通?q的大小正比于E r，在空间位置上与输出绕组的轴线（q轴）一致，因此转子脉振磁场?q与输出绕组相交链而产生感应电势E，据上分析有： 误差分析：主要有非线性误差、剩余电压和相位误差。 ①非线性误差 只有严格保持直轴磁通?d不变的前提下，交流异步测速发电机的输出电压才与转子转速成正比，但在实际中直轴磁通?d是变化的，为了减小转子漏抗造成的线性误差，异步测速发电机都采用非磁性空心杯转子，常用电阻率大的磷青铜制成，以增大转子电阻，从而可以忽略转子漏抗，与此同时使杯型转子转动时切割交轴磁通Φq而产生的直轴磁势明显减弱。另外，提高励磁电源频率，也就是提高电机的同步转速，也可提高线性度，减小线性误差。 ②剩余电压 当转子静止时，交流测速发电机的输出电压应当为零，但实际上还会有一个很小的电压输出，此电压称为剩余电压。 ③相位误差 定子的六个磁极上有控制绕组，两个相对的磁极组成一相。 注意：这里的相和三相交流电中的“相”的概念不同。步进机通的是直流电脉冲，这主要是指线图的联接和组数的区别。 A B C 定子 转子 IA IB IC 2、工作方式 步进电机的工作方式可分为：三相单三拍、三相单双六拍、三相双三拍等。 （1）、三相单三拍 （a）三相绕组联接方式：Y 型 （b）三相绕组中的通电顺序为： A 相 ? B 相 ? C 相 通电顺序也可以为： A 相 ? C 相? B 相 （c）工作过程 化，吸引转子，使转子的位置力图使通电相磁路的磁阻最小，使转、定子的齿对齐停止转动。 A 相通电，A 方向的磁通经转子形成闭合回路。若转子和磁场轴线方向原有一定角度，则在磁场的作用下，转子被磁 A 相通电使转子1、3齿和 AA 对