《电工技术》课程教学资源（PPT电子教案讲稿课件）第10章 控制电机

电工技术 diangong 第10章控制电机 10.1伺服电动机 102测速发电机 10.3自整角机(略) 10.4步进电动机 105自动控制的基本概念 总目录章目录返回上一页下一页

总目录 章目录 返回 上一页 下一页 第10章 控制电机 10.1 伺服电动机 10.2 测速发电机 10.3 自整角机（略） 10.4 步进电动机 10.5 自动控制的基本概念

电工技术 diangong 第10章控制电机 教学要求: 1.了解交流伺服电动机的结构和工作原理。 2.了解直流伺服电动机的结构和工作原理。 3了解交流测速发电机的结构和工作原理。 4.了解步进电动机的结构和工作原理 总目录章目录返回上一页下一页

总目录 章目录 返回 上一页 下一页 第10章 控制电机 教学要求： 1.了解交流伺服电动机的结构和工作原理。 2.了解直流伺服电动机的结构和工作原理。 3.了解交流测速发电机的结构和工作原理。 4.了解步进电动机的结构和工作原理

电工技术 前面介绍的异步电动机、直流电动机等都是 ono 作为动力使用的,其主要任务是能量的转换。 本章介绍的各种控制电机的主要任务是转换和 传递控制信号,能量的转换是次要的。 控制电机的种类很多,本章只讨论常用的几种: 伺服电机、测速电机、自整角机、步进电机。 各种控制电机有各自的控制任务 如:伺服电动机将电压信号转换为转矩和转速以驱 动控制对象;测速发电机将转速转换为电压,并传 递到输入端作为反馈信号。步进电动机将脉冲信号 转换为角位移或线位移。 对控制电机的主要要求:动作灵敏、准确、重 量轻、体积小、耗电少、运行可靠等。 总目录章目录返回上一页下一页

总目录 章目录 返回 上一页 下一页 前面介绍的异步电动机、直流电动机等都是 作为动力使用的，其主要任务是能量的转换。 各种控制电机有各自的控制任务： 如: 伺服电动机将电压信号转换为转矩和转速以驱 动控制对象；测速发电机将转速转换为电压，并传 递到 输入端作为反馈信号。步进电动机将脉冲信号 转换为角位移或线位移。 本章介绍的各种控制电机的主要任务是转换和 传递控制信号，能量的转换是次要的。 控制电机的种类很多，本章只讨论常用的几种: 伺服电机、测速电机、自整角机、步进电机。 对控制电机的主要要求：动作灵敏、准确、 重 量轻、体积小、耗电少、运行可靠等

电工技术 diangong 10.1伺服电动机 伺服电动机又称执行电动机。其功能是将输 入的电压控制信号转换为轴上输出的角位移和角 速度,驱动控制对象。 伺服电动机可控性好,反应迅速。是自动控 制系统和计算机外围设备中常用的执行元件。 伺服电动机可分为两类: 交流伺服电动机 直流伺服电动机 总目录章目录返回上一页下一页

总目录 章目录 返回 上一页 下一页 伺服电动机可分为两类： 伺服电动机又称执行电动机。其功能是将输 入的电压控制信号转换为轴上输出的角位移和角 速度，驱动控制对象。 交流伺服电动机 直流伺服电动机 10.1 伺服电动机 伺服电动机可控性好，反应迅速。是自动控 制系统和计算机外围设备中常用的执行元件

电工技术 diangong 10.1.1交流伺服电动机 交流伺服电动机就是一台两相交流异步电机。 它的定子上装有空间互差90°的两个绕组:励磁绕组 和控制绕组,其结构如图所示 控制绕组 内定子 励磁绕组 杯形转子 交流伺服电动机结构图 总目录章目录返回上一页下一页

总目录 章目录 返回 上一页 下一页 10.1.1 交流伺服电动机 交流伺服电动机就是一台两相交流异步电机。 它的定子上装有空间互差90的两个绕组：励磁绕组 和控制绕组，其结构如图所示。 励磁绕组 控制绕组 杯形转子 内定子 交流伺服电动机结构图

U 电工技术 angono U U21 控制信号 励磁绕组 检放 测 U U U 大 元 件厂器 控制绕组 C (a)接线图 (b)相量图 交流伺服电动机的接线图和相量图 励磁绕组串联电容C,是为了产生两相旋转磁场。 适当选择电容的大小,可使通入两个绕组的电流 相位差接近90°,从而产生所需的旋转磁场 总目录章目录返回上一页下一页

总目录 章目录 返回 上一页 下一页 放 大 器 检 测 元 件 控制信号 U2  2 I  + – U  + – 控制绕组 励磁绕组 U  UC  1 I  U1  + + + – – – 1 励磁绕组串联电容C , 是为了产生两相旋转磁场。 适当选择电容的大小，可使通入两个绕组的电流 相位差接近90 ,从而产生所需的旋转磁场。 交流伺服电动机的接线图和相量图 (a）接线图 1 U  UC  1 I  U1  (b) 相量图

电工技术 控制信号 diangong 检放 控制电压U 测大U2 与电源电压频 元器 率相同,相位相 件 控制绕组同或反相。 工作时两个绕组中产生的电流i和i的相 位差近于90,因此便产生两相旋转磁场。在旋 转磁场的作用下,转子便转动起来。 加在控制绕组上的控制电压反相时(保持励 磁电压不变),由于旋转磁场的旋转方向发生变 化,使电动机转子反转。 交流伺服电动机的特点:在电动机运行时如果 控制电压变为零,电动机立即停转。 总目录章目录返回上一页下一页

总目录 章目录 返回 上一页 下一页 工作时两个绕组中产生的电流 和 的相 位差近于90º ，因此便产生两相旋转磁场。在旋 转磁场的作用下，转子便转动起来。 1 I  2 I  控制电压 与电源电压 频 率相同，相位相 同或反相。 U2  U  放 大 器 检 测 元 件 控制信号 U2  2 I  + – U  + – 控制绕组 加在控制绕组上的控制电压反相时(保持励 磁电压不变)，由于旋转磁场的旋转方向发生变 化，使电动机转子反转。 交流伺服电动机的特点：在电动机运行时如果 控制电压变为零，电动机立即停转

电工技术 diangong 交流伺服电动机的机械特性如图所示。 n 0 T 不同控制电压下的机械特性曲线 =f(),U1=常数 在励磁电压不变的情况下,随着控制电压的 下降,特性曲线下移。在同一负载转矩作用时 电动机转速随控制电压的下降而均匀减小。 总目录章目录返回上一页下一页

总目录 章目录 返回 上一页 下一页 不同控制电压下的机械特性曲线 n=f(T), U1=常数 T o n 交流伺服电动机的机械特性如图所示。 在励磁电压不变的情况下，随着控制电压的 下降，特性曲线下移。在同一负载转矩作用时， 电动机转速随控制电压的下降而均匀减小

电工技术 diangong 应用: 交流伺服电机的输出功率一般为01-100W 电源频率分50H、400H等多种。它的应用很广 泛,如用在各种自动控制、自动记录等系统中。 总目录章目录返回上一页下一页

总目录 章目录 返回 上一页 下一页 交流伺服电机的输出功率一般为0.1-100 W， 电源频率分50Hz、400Hz等多种。它的应用很广 泛，如用在各种自动控制、自动记录等系统中。 应用:

电工技术 diangong 10.1.2直流伺服电动机 直流伺服电动机的结构与直流电动机基本相 同。只是为减小转动惯量,电机做得细长一些 直流伺服电动机的工作原理也与直流电动机 相同。 供电方式:他励供电。励磁绕组和电枢分别由两 个独立的电源供电。 放 U为励磁电压,U大 U2为电枢电压 器 直流伺服电动机的接线图 总目录章目录返回上一页下一页

总目录 章目录 返回 上一页 下一页 10.1.2 直流伺服电动机 直流伺服电动机的结构与直流电动机基本相 同。只是为减小转动惯量，电机做得细长一些。 直流伺服电动机的工作原理也与直流电动机 相同。 供电方式：他励供电。励磁绕组和电枢分别由两 个独立的电源供电。 U1为励磁电压， U2为电枢电压 M U1 I1 I2 U2 放 大 器 U + + – – 直流伺服电动机的接线图