机电传动控制2控制电动机课件

2023/2/61控制电机的主要作用不是进行能量转换，而是用来完成信息的传递和变换。控制电机的主要特点：

具有良好的可控性具有快速的响应能力精确度要高，误差要小控制电机在自动控制系统中的职能可分为测量元件、放大元件、执行元件和校正元件四类。控制电机与功率电动机的区别：2023/2/62伺服电动机（执行元件）——执行电动机，其功能是将电信号转换为轴上的转角或转速，以带动控制对象。直流伺服电动机交流伺服电动机其最大特点是可控——

由控制信号来控制伺服电动机的启动和停止；改变控制电压的大小和相位即可改变伺服电动机的转速和转向。2023/2/636.1交流伺服电动机交流伺服电动机的接线图定子上装有两个在空间相差90度的绕组:励磁绕组WF和控制绕组WC。这两套绕组分别由两个不同的交流电源供电。定子：6.1.1两相交流伺服电动机的结构交流伺服电动机实质上是一个两相异步电动机。

运行时，励磁绕组始终加上一定的交流励磁电压Uf，控制绕组则加上控制信号电压Uc。2023/2/656.1.2基本工作原理交流伺服电动机的工作原理与电容分相式单相异步电动机相似。交流伺服电动机接线伺服电动机在控制信号消失后仍继续旋转的失控现象称为“自转”。“自转”的原因是什么？怎么样消除“自转”这种失控现象呢？2023/2/666.1.3消除自转现象的措施对应于不同转子电阻r2的n=f(T)曲线Uc=0时交流伺服电动机的n=f(T)曲线2023/2/67Uc=0时交流伺服电动机的n=f(T)曲线

增大转子电阻r2，可使单相供电时合成电磁转矩在第二和第四象限，成为制动转矩，不仅可以消除“自转”现象，还可以扩大交流伺服电动机的稳定运行范围。但转子电阻过大，会降低起动转矩，从而影响快速响应性能。消除“自转现象”的措施——2023/2/69

通过改变R的大小，即改变控制电压Uc的大小；在一定负载转矩下，控制电压越高，转差率越小，电动机的转速就越高；维持Uf与Uc相位差为90度，利用改变控制电压幅值大小来改变转速的方法，称为幅值控制方法。实质都是利用改变正、反向旋转磁势的大小，以改变T+和T-的大小，借此改变合成转矩的大小来达到改变电动机运行速度的目的。不同控制电压下的机械特性2023/2/610应用举例

利用控制电压Uc的有无来进行启动、停止控制；利用改变电压的幅值（或相位）大小来调节转速的高低；利用改变Uc的极性来改变电动机转向。交流伺服电动机典型应用方框图

交流伺服电动机结构简单、运行可靠、维护方便、转动惯量小，它广泛应用于功率较小的控制系统中。2023/2/611交流伺服电机2023/2/6136.2直流伺服电动机

直流伺服电动机能将直流信号电压转换成转轴上的角位移或角速度，以完成一定的控制任务。直流伺服电动机电枢控制线路图控制方式电枢控制磁场控制电磁式永磁式主要类型2023/2/614直流伺服电动机机械特性曲线

可见，在一定负载转矩下，当磁通不变时，如果降低电枢电压Uc，电动机的转速就会下降，当Uc=0时，电动机立即停止，无自转现象。直流伺服电动机的机械特性公式与他励直流电动机机械特性公式相同，即2023/2/615直流伺服电动机2023/2/617力矩电动机2023/2/6186.4小功率同步电动机——小功率同步电动机为连续运转的同步电动机，用于传动及执行元件。小功率同步电动机的结构：定子与异步电动机基本相同，有三相或单相之分，转子有永磁式、磁阻式和磁滞式之分。工作原理：与一般同步电动机基本相同。应用场合：永磁式的可用于高速或低速的自动装置中；磁阻式电磁减速同步电动机常用于低速的场合；小功率同步电动机广泛应用于仪器、仪表及无线电设备中。2023/2/6196.5测速发电机

测速发电机是一种将转速信号变换成电信号的元件，它的输出电压与转速成正比。它分交流和直流两大类。应用场合——在自动控制系统和计算装置中应用甚广。交流测速发电机主要是异步测速发电机，它的结构与交流伺服电动机基本相同，区别仅在于定子上有一个绕组是作为感应电势的输出绕组；直流测速发电机结构和工作原理则与普通直流发电机基本相同。2023/2/621直线异步电动机的结构：旋转和直线异步电动机的结构比较2023/2/622平板型直线异步电动机2023/2/623直线异步电动机的工作原理滑差率2023/2/625

不需要中间传动机构，结构简单，减少了振动和噪声；可实现快速起动和正反向运行；

装配灵活；