《控制电机》课程电子教案（PPT教学课件）第7章 交流伺服电动机

第7章交流伺服电动机 第7章交流伺服电动机 71概述 7.2交流伺服电动机结构特点和工作原理 73两相绕组的圆形旋转磁场 74圆形旋转磁场作用下的运行分析 75三相异步电动机磁场及转矩 7.6椭圆形旋转磁场及其分析方法 Bac

第7章 交流伺服电动机 第7章 交流伺服电动机 7.1 概述 7.2 交流伺服电动机结构特点和工作原理 7.3 两相绕组的圆形旋转磁场 7.4 圆形旋转磁场作用下的运行分析 7.5 三相异步电动机磁场及转矩 7.6 椭圆形旋转磁场及其分析方法

第7章交流伺服电动机 ⑦,7幅值控制时的特性 7.8移相方法和控制方式 79电容伺服电动机的特性 7,10交流伺服电动机的使用 7,11主要性能指标和技术数据 思考题与习题

第7章 交流伺服电动机 7.7 幅值控制时的特性 7.8 移相方法和控制方式 7.9 电容伺服电动机的特性 7.10 交流伺服电动机的使用 7.11 主要性能指标和技术数据 思考题与习题

第7章交流伺服电动机 71概述 功率从几瓦到几十瓦的交流伺服电动机在小功率 随动系统中得到非常广泛的应用。与直流伺服电动机 样,交流伺服电动机在自动控制系统中也常被用来 作为执行元件。如图7-1所示,伺服电动机的轴上带 有被控制的机械负载(由于电动机转速较高,一般均通 过减速齿轮再与负载相连接),在电机绕组的两端施加 控制电信号U

第7章 交流伺服电动机 7.1 概 述 功率从几瓦到几十瓦的交流伺服电动机在小功率 随动系统中得到非常广泛的应用。 与直流伺服电动机 一样， 交流伺服电动机在自动控制系统中也常被用来 作为执行元件。 如图7 - 1所示， 伺服电动机的轴上带 有被控制的机械负载(由于电动机转速较高， 一般均通 过减速齿轮再与负载相连接)，在电机绕组的两端施加 控制电信号Uk

第7章交流伺服电动机 Uk 控制电信号 交流伺服电动机;2减速齿轮 3-机械负载轴 图7-1交流伺服电动机的功用

第7章 交流伺服电动机 1—交流伺服电动机； 2—减速齿轮； 3— 图 7 - 1 交流伺服电动机的功用

第7章交流伺服电动机 当要求负载转动的电信号U一旦加到电动机的绕组上 时,伺服电动机就要立刻带动负载以一定的转速转动; 而当U为0时,电动机应立刻停止不动。Uk大,电动 机要转得快;Uk小,电动机转得慢;当U反相时 电动机要随之反转。所以,伺服电动机是将控制电信 号快速地转换为转轴转动的一个执行元件

第7章 交流伺服电动机 当要求负载转动的电信号Uk一旦加到电动机的绕组上 时， 伺服电动机就要立刻带动负载以一定的转速转动； 而当Uk为0时， 电动机应立刻停止不动。 Uk大， 电动 机要转得快； Uk小， 电动机转得慢； 当Uk反相时， 电动机要随之反转。 所以， 伺服电动机是将控制电信 号快速地转换为转轴转动的一个执行元件

第7章交流伺服电动机 交流伺服电动机在自动控制系统中的典型用途如 图5-3所示,这是一个自整角伺服系统示意图。这里, 交流伺服电动机一方面起动力作用,驱动自整角变压 器转子和负载转动,但主要的是起一个执行元件的作 用。它带动负载和自整角变压器转子转动是受到控制 的,当雷达转轴位置a(称为主令位置)改变时,由于负 载位置β,自整角变压器就有电压输出,通过放大 器伺服电动机接受到控制电信号Uk,就带动负载和自 整角变压器转动,直至∝=B。所以,伺服电动机直接 地受电信号U的控制,间接地受主令位置α的控制 伺服电动机的转动总是使接近a,直至β=a,使负载 和主令位置处于协调

第7章 交流伺服电动机 交流伺服电动机在自动控制系统中的典型用途如 图5 - 3所示， 这是一个自整角伺服系统示意图。 这里， 交流伺服电动机一方面起动力作用， 驱动自整角变压 器转子和负载转动， 但主要的是起一个执行元件的作 用。 它带动负载和自整角变压器转子转动是受到控制 的， 当雷达转轴位置α(称为主令位置)改变时， 由于负 载位置β≠α， 自整角变压器就有电压输出， 通过放大 器伺服电动机接受到控制电信号Uk， 就带动负载和自 整角变压器转动， 直至α=β。 所以， 伺服电动机直接 地受电信号Uk的控制， 间接地受主令位置α的控制。 伺服电动机的转动总是使β接近α， 直至β=α， 使负载 和主令位置处于协调

第7章交流伺服电动机 C 5 ZKB ZKF 雷达天线 俯仰角 1—自整角变压器;2一自整角发送机; 3一交流伺服电机;4放大器; 5—刻度盘;6-减速器 Back 图5-3雷达俯仰角自动显示系统原理图

第7章 交流伺服电动机 图 5 - 3 雷达俯仰角自动显示系统原理图

第7章交流伺服电动机 由于交流伺服电动机在控制系统中主要作为执行 元件,自动控制系统对它提出的要求主要有下列几点: (1)转速和转向应方便地受控制信号的控制,调速 范围要大; (2)整个运行范围内的特性应具有线性关系,保证 运行的稳定性 (3)当控制信号消除时,伺服电动机应立即停转, 也就是要求伺服电动机无“自转”现象 (4)控制功率要小,启动转矩应大; (5)机电时间常数要小,始动电压要低。当控制 信号变化时,反应应快速灵敏。 Ba ac

第7章 交流伺服电动机 由于交流伺服电动机在控制系统中主要作为执行 元件， 自动控制系统对它提出的要求主要有下列几点： (1) 转速和转向应方便地受控制信号的控制， 调速 范围要大； (2) 整个运行范围内的特性应具有线性关系， 保证 运行的稳定性； (3) 当控制信号消除时， 伺服电动机应立即停转， 也就是要求伺服电动机无“自转”现象； (4) 控制功率要小，启动转矩应大； (5) 机电时间常数要小， 始动电压要低。 当控制 信号变化时， 反应应快速灵敏

第7章交流伺服电动机 72交流伺服电动机结构特点和工作原理 72.1结构特点 交流伺服电动机的结构主要可分为两大部分,即 定子部分和转子部分。其中定子的结构与旋转变压器 的定子基本相同,在定子铁心中也安放着空间互成 90°电角度的两相绕组,如图7-2所示。其中l-12称 为励磁绕组,k1-k2称为控制绕组,所以交流伺服电动 机是一种两相的交流电动机

第7章 交流伺服电动机 7.2 交流伺服电动机结构特点和工作原理 7.2.1 结构特点 交流伺服电动机的结构主要可分为两大部分， 即 定子部分和转子部分。 其中定子的结构与旋转变压器 的定子基本相同， 在定子铁心中也安放着空间互成 90°电角度的两相绕组， 如图7 - 2所示。 其中l1-l2称 为励磁绕组， k1 -k2称为控制绕组，所以交流伺服电动 机是一种两相的交流电动机

第7章交流伺服电动机 只 O=LL二 1—定子绕组;2定子铁心;3-鼠笼转子 图7-2两相绕组分布图

第7章 交流伺服电动机 1—定子绕组； 2—定子铁心； 3—鼠笼转子 图 7 - 2 两相绕组分布图