机电传动控制教案6

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1、第六章控制电机本章要求了解机电传动控制系统中一些常用的控制电机在了解其基本结构的基础上，重点掌握各种控制电机的基本工作原理、主要运行特性及特点、应用场所，以求正确选择和使用它们。9/8/2021机械工程学院与一般电机的区别动力电机：能量转换，要求力能指标高。控制电机：控制信号的变换和传递，要求技术性能稳定可靠、动作灵敏、精度高、体积小、重量轻、耗电少。9/8/2021机械工程学院控制电机简介控制电机—用于自动控制、自动调节、远距离测量、随动系统以及计算机装置中的微特电机。功率和体积都比普通电机小得多，一般功率从1w到几百w分类：测量元

2、件、放大元件、执行元件和校正元件.对控制电机的基本要求：精度高、响应快和性能稳定可靠。9/8/2021机械工程学院学习本章主要考虑的问题结构上的特殊性原理上的特殊性应用上的特殊性9/8/2021机械工程学院6·1交流伺服电动机一、伺服电动机也称为执行电动机，在控制系统中用作执行元件，将电信号转换为轴上的转角或转速，以带动控制对象。有交流和直流两种，最大特点是可控。转速和转向随输入电压信号的大小和方向的变化而变化。9/8/2021机械工程学院伺服电动机的特点1、可控性好；2．转子惯性小，响应快，转速的高低和方向随控制电压信号变化快．反应

3、灵敏；3、稳定性好。转速能随转矩的增大均匀下降；4、调速范围大。转速能根据电压信号的变化在较大范围内调节；5、控制功率小、过载能力强，可靠性好，重量轻，体积小，耗电省。9/8/2021机械工程学院伺服电动机的分类直流伺服电动机：用于功率稍大的系统，输出功率为1w~600w；交流伺服电动机：输出功率为0.1w~100w,功率较小9/8/2021机械工程学院二、两相交流伺服电动机的结构和原理控制绕组励磁绕组9/8/2021机械工程学院两相交流伺服电动机性能特点、应用范围种类型号结构特点性能特点应用范围鼠笼式转子SL类似于普通鼠笼转子，但细

4、长，电阻率高励磁电流小，体积小，机械强度高，低速不稳定，速度有抖动小功率的自动控制系统空心杯转子SK薄壁圆筒形，放于内外定子之间转动惯量小，运行平滑，无抖动现象，励磁电流大，体积大要求运行平滑的系统9/8/2021机械工程学院两相交流伺服电动机的基本工作原理一个空间轴线固定而大小按正弦规律变化的脉动磁场，可以分解成两个大小相等而方向相反的旋转磁场。TL9/8/2021机械工程学院基本原理及自转现象脉动磁场圆形磁场椭圆磁场9/8/2021机械工程学院消除自转现象的措施：增大转子电阻脉动磁场椭圆磁场脉动磁场合成曲线当Wc＝0，旋转磁场脉动

5、磁场自转现象9/8/2021机械工程学院增大转子电阻的优点1、利于消除自转现象，使单相供电时合成的电磁转矩在二、四象限，成为制动转矩；2、使稳定运行段加宽，启动转矩增大，有利于调速和启动。9/8/2021机械工程学院单相异步电动机的T＝f(S)曲线9/8/2021机械工程学院特性和应用1、控制特性9/8/2021机械工程学院2、应用举例启动、停止控制调节转速的高低改变电动机的转向9/8/2021机械工程学院6·2直流伺服电动机直流伺服电动机，通常用于功率稍大的系统中。基本结构和工作原理与普通直流他励电动机相同，只是它做得比较细长一些，

6、以便满足快速响应的要求。9/8/2021机械工程学院直流伺服电动机原理9/8/2021机械工程学院9/8/2021机械工程学院转速和转向的控制方法电枢控制：改变控制电压。响应迅速、机械特性硬、调速特性好；磁场控制：改变磁通。9/8/2021机械工程学院直流伺服电动机的机械特性机械特性的特点1．堵转矩大，线性度好，机械特性较硬；2、有换向器，结构复杂，易产生无线电干扰。9/8/2021机械工程学院6·3力矩电动机力矩电动机是一种能和负载直接连接产生较大转矩，能带动负载在堵转或大大低于空载转速下运转的电动机。低转速、大转矩广泛应用在各种位

7、置及速度伺服系统中作为驱动电动机。9/8/2021机械工程学院力矩电动机的分类直流力矩电动机：应用广泛，具有良好的低速平稳性、线性的机械特性及调节特性交流力矩电动机1、异步型：多极扁平型结构，工作可靠，低速性能需完善。有两相和三相之分，在小功率伺服系统中多采用两相的，在一般工业（如纺织、印染、造纸等行业）中多采用三相的。2、同步型：主要做成磁阻式电磁减速同步电动机9/8/2021机械工程学院永磁式直流力矩电动机结构特点：电枢多做成扁平状分类：分装式：定子、转子和刷架内装式：与一般的直流电动机相同9/8/2021机械工程学院直流力矩电动

8、机转矩大转速低的原因1.转矩大的原因2.转速低的原因9/8/2021机械工程学院直流力矩电动机的特点和应用优点：堵转矩大而不损坏电机，精度高，反应速度快，线性度好。应用于数控机床、卫星天线、雷达天线的驱动等。9/8/20