控制电机复习大纲

《自动控制元件》课程小结主讲：陈军1绪论主要内容：1.1控制电机与自动控制系统1.2控制电机的类型与特点1.3本课程的主要内容与要求1）按功能作用分类功率元件（执行元件）信号元件；2）工作电流分类直流元件：交流元件：脉冲元件：3）工作磁场的类型恒定磁场：脉振磁场：旋转磁场：2直流测速发电机主要内容：§2-1工作原理和结构§2-2直流电动势的关系§2-3直流测速发电机的输出特性§2-4输出特性的误差分析§2-5在控制系统中的主要应用2直流测速发电机1、发电机的输出电动势（2-10）

2、发电机的输出电压（2-12）3、测速发电机的输出特性（2-14）原动机Ua

Uj

Ea

Ra

T1,nTe

Ia

RL

2直流测速发电机4、输出特性的误差分析温度的影响；电枢反应；延迟换向去磁；纹波；电刷接触电压降；3.1直流电动机的工作原理3.2电磁力矩与基本方程3.3直流伺服电机的使用3.4控制方式与静特性3.5电动机的工作状态与制动控制3.6直流伺服电机的动态特性3.7新型直流伺服电机3直流伺服电机3直流伺服电机3.2基本方程Ua→Ia→→F→n→→Ea1)电磁力矩方程2)电动势方程3)电压平衡方程4)转矩平衡方程3直流伺服电机Ua→Ia→→F→n→→Ea机械特性方程T=f(n),T=f(I)3.2基本方程3直流伺服电机3.3直流伺服电机的使用直流电机的启动直流电机的调速3.4直流伺服电机的控制方式与静态特性1、直流电机的调速方法及特点2、静态特性：机械特性和调节特性①特性方程②特性曲线③特征参数3直流伺服电机3.5电动机的工作状态与制动控制方式2、制动控制方式及特性；发电制动状态能耗制动状态反接制动状态1、工作状态：电动机状态、发电机状态3.6直流伺服电机的动态特性或动态特性影响因素机电时间常数与系统参数的关系4变压器主要内容：§4-1变压器的应用、结构、原理§4-2变压器的运行分析§4-3变压器的等值电路与向量图

4变压器1、电动势的一般公式3、i1与i2的关系——磁势平衡方程2、变压器的变压比主磁势主磁通4变压器4、等值电路等效（折合）计算原则（1）电流折合：按磁势不变原则（2）电动势、电压折算：按功率不变原则（3）电阻与电抗的折算：按功率不变的原则5自整角机主要内容：§5-1概述§5-2控制式自整角机的工作原理§5-3差动控制自整角机§5-4力矩式自整角机5自整角机1、结构类型及应用形式2、控制式角机的原理及输出关系（5-11）协调位置、失调角与比电压力矩式、控制式；发射机、接收机、差动发射机、差动接收机

3、差动控制原理5自整角机4、力矩式角机控制原理失调角:当T≠0，>0——称为失调角；输出力矩—整步转矩TT协调位置：使T=0的位置，即

=1-2=0

第六章旋转变压器主要内容：§6-1旋转变压器的结构、分类及用途§6-2正余弦旋转变压器§6-3线性旋转变压器§6-4旋转变压器的应用第六章旋转变压器1、结构类型、原理及用途2、输入输出特性空载特性正余弦——旋转变压器；线性式——旋转变压器；比例式——旋转变压器；特殊型——旋转变压器；输出特性的非线性特征（畸变）消除畸形的方法第7章交流伺服电机主要内容：§7-1基本结构及工作原理§7-2两相绕组的旋转磁场及工作特性§7-3交流伺服电机的机械特性与调节特性§7-4交流伺服电机的控制方式§7-5交流伺服电机的使用第7章交流伺服电机j2j1k1k1UjUk1、圆形磁场及其机械特性1)两个幅值相等（Bkm=Bjm=Bm），空间和时间相位相差90度的单相脉振磁场的合成，是一个圆形的旋转磁场。2)B的转向，取决Bk和Bj相位3)B的转速，取决电源频率f和定子磁极p机械特性1Sm0STTmTd0ntnR3R2R1机械特性的稳定和非稳定sm>1特征参数：Tm,Sm,Td

第7章交流伺服电机2、椭圆磁场及其机械特性椭圆磁场=两个直径不同的圆形磁场的“和”nt椭圆磁场=+圆形磁场小圆形磁场nt椭圆磁场的机械特性单相自转现象sm>1第7章交流伺服电机3、控制方式1）幅值控制——=900，改变，使0<<1；2）相位控制——=1，改变，使0<<900；3）幅相控制——同时改变与值的大小；移相电容C的选择计算令n=0时，§9-1同步电机的基本结构及类型§9-2永磁式同步电机§9-3反应式同步电机§9-4磁滞式同步电机§9-5电磁减速式同步电动机第九章小功率同步电机1、结构类型及原理第九章小功率同步电机定子的结构类型三相交流绕组；两相交流绕组；单相罩极绕组；作用：产生旋转磁场；原理：各相绕组的磁场在空间和时间相位上的相位差，来合成旋转磁场；转子的结构类型①永磁式—永磁；②反应式—软磁；③磁滞式—硬磁；第九章小功率同步电机2、使用中的问题1）永磁式和反应式的起动问题及解决办法在转子上装起动鼠笼绕组，异步起动；降频起动；2）反应式的振荡问题转子上装起动鼠笼绕组3、反应式电磁减速同步电动机ns定、转子齿数的设计条件第11章步进电机§11-1概述§11-2反应式步进电机的工作原理及特点§11-3步进电机的矩角特性和静态转矩§11-4步进电机的动态特性§11-5步进电机驱动电路第11章步进电机1、步进电机的主要类型2、基本工作原理转子步距角：转子的转速：r/min电机的运行方式：单拍或双拍C=1，单双拍C=2循环的拍数：N=m×C第11章步进电机3、矩角特性和静态转矩（11-10）单相控制特性：多相同时控制特性：多相控制最大静力矩：(11-12)第11章步进电机4、动态特性1）单脉冲作用下——单步运行状态2）连续脉冲作用下——连续运行状态基本问题：低频“失步”低频“振荡”最大负载能力（极限起动力矩Tq

）单步振荡现象有阻尼单步运行状态固有频率第11章步进电机4、动态特性1）单脉冲作用下——单步运行状态2）连续脉冲作用下——连续运行状态基本问题：低频“失步”低频“振荡”连续运行状态静稳定区与动稳定区——脉冲切换的位置控制条件不同控制频率的连续运行极低频率低频问题：可能产生失步和共振连续稳定运行：可消除振荡，但速度不稳可消除振荡，且速度稳定第11章步进电机4、动态特性1）单脉冲作