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《电机与拖动基础 教学课件 作者 王秀丽 主编第7章控制电机.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、7.1伺服电动机控制电机的主要作用是用来完成信息的传递与交换,而不是进行能量转换.伺服电动机的特点:可以控制,控制功率小,可靠性高;调速范围广;转子惯量小,能迅速起动,停止.1.两相交流伺服电动机的结构1)定子:定子由硅钢片叠成;在定子铁心的内圆表面嵌有两套相差90度电角度的绕组:激磁绕组WF,控制绕组WC;这两套绕组分别由两个电源供电.接线图7.1伺服电动机7.1.1交流伺服电机2)转子:分为鼠笼型和杯型两种.(1)鼠笼型转子作得细而长,转子导体采用高电阻率的材料.用于小功率的自动控制系统.产品型号SL系列.
2、(2)空心杯型转子作成薄壁圆筒形,放在内外定子之间.用于要求运行平滑的系统.产品型号SK系列.杯型转子伺服电动机结构图激磁绕组1;控制绕组2;内定子3;外定子4;转子57.1伺服电动机7.1.1交流伺服电机2基本原理两相绕组WF和WC分别通入频率相同的交流电,产生旋转磁场,使伺服电动机起动.取消WC后,要防止自转.3.消除自转现象的措施加大转子电阻.如:采用薄壁杯形转子.鼠笼条用高阻材料黄铜转子电阻不同时的机械特性7.1伺服电动机4.交流伺服电动机的特性和应用1)控制方法;有三种.幅值控制,相位控制,幅-相控制
3、2)幅值控制原理图:控制电压Uc越高,电动机转速越高.不同控制电压下的机械特性5应用举例(1)参数:交流伺服电动机输出功率为0.1-100W(再大则用直流伺服电动机);电源频率50-400Hz.(2)应用:雷达天线的旋转控制;飞机驾驶盘的控制;流体阀门开关控制,应用方框图7.1.2直流伺服电动机1.基本结构:与普通他激直流电动机相同.(有换向器)2.分类:电磁式(他激式);永磁式,3.电气原理图:如右图.其中(a)为电磁式(b)为永磁式.4.参数:输出功率1-600W.7.2步进电机7.2.1反应式步进电动机的
4、工作原理下图是一个三相反应式步进电动机的工作原理图，其定子、转子铁心均由硅钢片叠压而成。定子上均匀分布六个磁极，磁极上装有线圈，相对两个极上的线圈串联起来组成三个独立的绕组，称为三相绕组。转子是四个均匀分布的齿，齿宽等于定子主磁极端面的有效宽度，转子上没有绕组，本身亦无磁性。三相单三拍运行时反应式步进电动机工作原理当A相绕组通电且B相、C相绕组都不通电时，由于磁通具有力图走磁阻最小路径的特点，因而转子齿1和齿3的轴线与定子A极轴线对齐（负载转矩为零时），如图(a)所示。当A相断电且B相通电时，转子便逆时针方向转
5、过30°，使转子齿2和齿4的轴线与定子B极轴线对齐，如图(b)所示。当B相断电且C相通电时，转子再转过30°，使转子齿1和齿3的轴线与定子C极轴线对齐，如图(c)所示。如此循环往复,按A—B—C—A的顺序不断接通和断开控制绕组，气隙中将产生脉冲式的旋转磁场，转子就一步一步地按逆时针方向转动。步进电动机的转速取决于定子绕组与电源接通、断开的频率，即输入的电脉冲频率，步进电动机的转向则取决于定子绕组轮流通电的顺序。若步进电动机的通电顺序改为A—C—B—A，则电动机为顺时针方向旋转。定子绕组与电源的接通或断开一般由
6、数字逻辑电路或计算机软件来控制。上述通电过程中，定子绕组每改变一次通电方式，步进电动机就走一步，称其为一拍。上述通电方式也称为三相单三拍。其中，“单”是指每次只有一相定子绕组通电，“三拍”是指每经过三次切换，定子绕组通电状态为一个循环，再下一拍通电时就重复第一拍通电方式。步进电动机每拍转子所转过的角位移称为步距角，可见，三相单三拍通电方式时，步距角是30°。三相步进电动机除了单三拍通电方式外，还可工作在三相单、双六拍通电方式。三相单、双六拍时电动机运行情况如下图所示。这种方式的通电顺序为A—AB—B—BC—C—
7、CA—A，或为A—AC—C—CB—B—BA—A。按前一种顺序通电，即先接通A相定子绕组，接着使A、B两相定子绕组同时通电；然后断开A相，使B相绕组单独通电；再同时接通B、C两相定子绕组；接着C相单独通电，然后C、A两相定子绕组同时通电，并依次循环进行。这种工作方式下，定子三相绕组需经过六次换接才能完成一个循环，故称为“六拍”。“单、双六拍”是单相绕组与两相绕组交替接通的通电方式。单、双六拍运行时的三相反应式步进电动机7.2.2步进电机的应用举例随着电子技术和计算技术的迅速发展，步进电动机的应用日益广泛，目前在经
8、济型数控机床、绘图机、自动记录仪表和数模变换装置上都使用了步进电动机。从零件的加工过程看，工作机械对步进电动机的基本要求是：(1)调速范围宽，应尽量提高最高转速以提高劳动生产率。(2)动态性能好，能迅速起动、正反转和停转。(3)加工精度较高，即要求一个脉冲对应的位移量小，并要精确、均匀，这就要求步进电动机步距小，步距精度高，不丢步或越步。(4)输出转矩大，可直接带动负载。7.3测速发电
