《电机拖动基础》课件_第9章－控制电机.pptxVIP

;第9章控制电机;;1）单相感应电动机无起动转矩，如不采取其它措施，电动机不能起动。

2）合成转矩曲线对称于s+=s-=1点。单相感应电动机虽无起动转矩，但一经起动，便可达到某一稳定转速工作，而旋转方向则由起动时电动机的转向而定。

3）单相感应电动机的过载能力较三相感应电动机小，而在负载转矩相同的，转差率则较大。;电动机产生的有效转矩：正转磁动势产生的转矩T+与逆转磁动势所产生的转矩T-的方向是相反的，它们相互抵消后剩下的部分;正常运行，对正转磁场而言，转子绕组的电抗

X2+=s+Xσ2=sXσ2

对反转磁场而言，转子绕组的电抗

X2-=s-Xσ2=（2-s）Xσ2;;二、电容电动机;;特点：罩极电动机结构简单，但起动转矩小，只能在很轻的负载下起动，多用于风扇中。;9.2测速发电机;9.2.1直流测速发电机;在理想情况下，Ra、Rz和φο均为常数，直流测速发电机的输出电压U与转速n仍成线性关系。对于不同的负载电阻，测速发电机的输出特性的斜率也有所不同，它随负载电阻的减小而降低，如图。;二、误差原因;为了减小由温度变化而引起的磁通变化

一方面可在实际使用时在励磁回路中串联一个电阻值较大的附加电阻。

另一方面设计时可使发电机磁路处于较饱和状态;9.2.2交流测速发电机;转子不动时

d轴的脉振磁通只能在空心杯转子中感应出变压器电动势，这一变压器电动势将产生转子电流，此电流所产生的磁通与励磁绕组产生的磁通在同一轴线上，阻碍φ1的变化，所以合成磁通仍为沿d轴的磁通φd。而输出绕组的轴线和励磁绕组轴线空间位置相关90°电角度，它与d轴磁通没有耦合关系，故不产生感应电动势，输出电压为零。;转子转动后

转子绕组中除了感应有变压器电动势外，同时因转子导体切割磁通φd，而在转子绕组中同还感应一旋转电动势Erq，其有效值为;考虑到φq∝Erq而Erq∝n，故输出电动势E2可写成E2=C1n

C1——比例常数。;二、主要误差;减少误差方法:

①设法减小定子阻抗和增大转子电阻。

②可提高电源频率以增加同步转速，减小相对转速，降低测速发电机的最大误差。;测速发电机已励磁而转子不转（即零信号状态下）时，输出绕组所出现的电压，称为剩余电压，亦称零信号电压。;四、选择时应注意的问题;9.3伺服电动机;9.3.1直流伺服电动机;二、控制方式;三、运行特性;（1）、机械特性;（2）、调节特性;（3）动态特性;9.3.2交流伺服电动机;二、工作原理;两相交流伺服电动机在转子转动后，当控制信号电压UK消失时，按照可控性的要求，伺服电动机应立即停转，但此时电动机内部建立的是单相脉振磁场，根据单相异步电动机工作原理，电动机将继续旋转，这种现象称之“自转”。;三、控制方式;化，致使励磁绕组的电压Uf及电容C上的电压Uca也随之改变。这就是说，电压UK及Uf的大小及它们之间的相位角β也都随之改变。所以这是一种幅值和相位的复合控制方式。若控制电压UK=0，电动机就停转。

这种控制方式是利用串联电容器来分相的，它不需要复杂的移相装置，所以设备简单，成本较低，成为最常用的一种控制方式。;上图中m为输出转矩对起动转矩的相对值，v为转速对同步转速的相对值。

从机械特性看出，不论哪种控制方式，控制电信号越小，机械特性就越下移，理想空载转速也随之减小。;交、直流伺服电动机的性能比较;二、体积、质量和效率;交流伺服电动机结构简单，运行可靠，维护方便，适宜在不易检修的场合使用。

直流伺服电动机由于有电刷和换向，因而结构复杂、制造麻烦。电刷与换向器之间存在滑动接触，电刷的接触电阻也不稳定，这些都会影响到电动机的稳定运行。;9.4步进电机;结构及工作原理;如此按U-V-W-U……顺序不断接通和断开控制绕组，转子就会一步一步地按逆时针方向转动。;如图a所示,当U相控制绕组通电时，和单三拍运行的情况相同，转子齿1和3的轴线与定子U极轴线对齐。;如通电顺序改为U-UW-W-WV-V-VU-U时，电动机将按顺时针方向转动。;在右图中，三相反应式步进电动机定子上有六个极，上面装有控制绕组联成U、V、W三相。转子圆周上均匀分布若干个小齿，定子每个磁极靴上也有若干个小齿。;当U-U′极下的定、转子齿对齐时，V-V′极的定子齿和转子齿必然错开1/3齿距，即为3°，如图所示的展开图。;若采用三相单、双六拍通电方式运行，即按U-UV-V-VW-W-WU-U顺序循环通电，同样步距角也要减少一半，即每一脉冲时转子仅转动1.5°。;运行特性;实践经验证明:反应式步进电动机的转角特性接近正弦