直流电机调速.ppt

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1、直流电机及调速系统从图中可以看出，接入直流电源以后，电刷A为正极性，电刷B为负极性。电流从正电刷A经线圈ab、cd，到负电刷B流出。根据电磁力定律，在载流导体与磁力线垂直的条件下，线圈每一个有效边将受到一电磁力的作用。电磁力的方向可用左手定则判断，伸开左手，掌心向着N极，4指指向电流的方向，与4指垂直的拇指方向就是电磁力的方向。在图示瞬间，导线ab与dc中所受的电磁力为逆时针方向，在这个电磁力的作用下，转子将逆时针旋转．即图中S的方向。直流电机工作原理随着转子的转动，线圈边位置互换，这时要使转子连续转动．则应使线圈边中的电流方向也加以改变．要进行换向。由

2、于换向器与静止电刷的相互配合作用，线圈不论转到何处，B刷h始终与运动到N极下的线圈边相接触，而电极A始终与运动到S极下的线圈边相接触．这就保证了电流总是经电刷经N极下导体流入，再沿S极导体经电刷B流出。因而电磁力和电磁转矩的方向始终保持不变，使电机沿逆时针方向连续转动。直流电机工作原理电磁式直流电机的种类电磁式直流电机的种类永磁式直流伺服电机结构直流伺服电机构成直流伺服电机的电源特点直流伺服电机的类型直流电机的基本方程_1静态方程静态方程是指电机稳态下的机械平衡方程，电压平衡方程。Ia直流电机的基本方程_1动态方程过渡状态——停止/启动、加速、减速、加载

3、、减载I直流电机的基本方程_1动态方程过渡状态——停止/启动、加速、减速、加载、减载I(t)直流电机的基本方程_2电流直流电机的调速原理电压调速直流电机的速度控制原理_1机械特性方程的推导Ia直流电机的基本特性_1理想转速转速降IaK值的大小反映了什么？KM也被称为转速降△n，其物理意义是负栽对转速的影响机械特性曲线直流伺服电机的基本特性_2启动电压启动电压的物理意义？启动特性曲线电机调速基本概念恒功率调速nMnP电机调速基本概念恒转矩调速nMnP电机调速基本概念调速范围额定转速在额定电压，额定负载条件下（电机铭牌上所给出的数据）电机调速基本概念调速范围

4、静差度额定转速在额定电压，额定负载条件下（电机铭牌上所给出的数据）电机调速基本概念调速范围静差度由静差度许可值求调速范围额定转速在额定电压，额定负载条件下（电机铭牌上所给出的数据）直流电机的基本特性_1理想转速转速降IaIa普通直流电机的铭牌数据额定工作转速额定工作转矩额定工作电压额定工作电流电机线圈直流内阻电机调速基本概念直流电机调速的基本概念：什么是恒转距调速？什么是恒功率调速？什么是动态平衡方程？什么是静态平衡方程？这两类方程的应用场合。理想转速转速降Ia直流电机的控制方法单片机工业PC可编程控制器机床在加工过程中、需要按不同的加工要求，调整主轴的

5、转速、进给速度。为保证工件表面质量和精度．求调速系统调速稳定．能迅速消除扰动(主要是负载和电枢电压波动)而引起的转速波动。要求系统具有足够的动态稳定性和快速性，使起动、制动、调速过程平稳迅速。电机调速系统的作用直流电机调速系统开环调速系统电机调速系统的基本结构_1控制驱动电机机械速度控制直流电机调速系统速度负反馈闭环调速系统（半闭环）电机调速系统的基本结构_2控制驱动电机机械测量速度控制直流伺服电机控制系统速度负反馈闭环调速系统的结构右图为一数控机床进给部件中的电机调速系统接线图它是一个速度负反馈闭环调速系统电机调速系统实例_1(A)控制驱动电源电源电机

6、直流电机调速系统速度负反馈闭环调速系统（闭环）电机调速系统的基本结构_3控制驱动电机机械测量速度控制直流伺服电机控制系统速度负反馈闭环控制系统的结构位置—速度双闭环控制系统的结构电机调速系统的基本结构_4控制1控制2驱动测量1电机机械测量2位置控制电机调速系统实例_2驱动系统伺服电机CNC系统机床本体传感器CNC中的伺服系统系统实例数控系统+驱动单元+伺服电机系统实例设计条件最大纵向进给力工作台质量工件等质量定位精度导轨形式及材料设计目标拟定其传动系统选择伺服电机确定反馈控制结构选择伺服系统的参数伺服系统设计实例_1设计条件转化成分析条件？？？？？解决问

7、题的方法通过数学建模来分析整个系统的问题伺服系统设计实例_分析1驱动单元数学模型电机单元数学模型机械单元数学模型目标运动信号数学建模来分析整个系统的问题数学模型应解决什么问题数学模型如何来实现互联伺服系统设计实例_分析2驱动单元数学模型电机单元数学模型机械单元数学模型目标运动信号数学建模来分析整个系统的问题数学模型应解决什么问题数学模型如何来实现互联伺服系统设计实例_分析3驱动单元数学模型电机单元数学模型机械单元数学模型目标运动信号输入输出输入输出输入输出信号电机调速系统的一般结构形式直流伺服电机控制系统速度负反馈闭环调速系统的结构右图为一数控机床进给部

8、件中的电机调速系统接线图它是一个速度负反馈闭环调速系统电机调速系统实例_1(A)