第10次课2学时.ppt
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1、第六章 控制电机,第10次课,上次课内容:,1、三相异步电动机电源反接制动、倒拉制动、能耗制动原理、特性及应用。 2、单相异步电动机脉动磁场及其分解。 3、电容分相式单相异步电动机启动原理,实现正反转的电路。 4、同步电动机的工作原理、特点及应用,异步启动法。,第六章 控制电机,控制电机:用于自动控制、自动调节、远距离测量、随动系统以及计算机装置中的微特电机。它是构成开环控制、闭环控制、同步连接等系统的基础元件,为小功率电机,用来完成控制信号的传递和变换。,6.1 交流伺服电动机,伺服电动机执行电动机执行元件,有交流和直流两种,可控,将电信号轴转角或转速,带动控制对象。,改变转速和转向:改变控
2、制电压大小和相位即可,有控制信号就转动,无控制信号则停止。,特点:调速范围广;转子的惯性小,启动、停转迅速;控制功率小,过载能力强,可靠性好。,6.1.1 两相交流伺服电动机的结构,与单相电容式异步电动机类似。,定子绕组:励磁绕组FW,控制绕组CW,相差90电角度,分别接在两个不同的交流电源(频率相同)上(图6.1)。,转子:细长形,较小惯量,杯形转子,如图6.2,铝合金或铜合金空心薄壁圆筒。 转子内放置固定内定子,作用:减少磁阻。,鼠笼转子同三相鼠笼式转子,交流伺服电动机的特点和应用范围(表6.1),6.1.2 基本工作原理,FW接交流电网,CW接控制电压,旋转磁场转子感应电流转矩转子转动,
3、n060fp。,当相位改变180,转向相反。,当UC0,同单相异步电动机,仍会“自转”失控。,6.1.3 消除自转现象的措施,使转子导条具有较大电阻鼠笼导条用黄铜、青铜;杯形转子用0.20.8mm薄壁。原因如下:,使异步电动机转子电阻r2增大到机械特性曲线的sm1(图6.3)。,图6.4 曲线1 UC 0,曲线T为T+ 和T-的合成曲线,即单相供电时的转矩曲线。,T+和T- UC0时, 脉动磁场分解为正、反两个旋转磁场对应产生的转矩曲线。,T和n反向,总是制动转矩。转子停止迅速,比UC和Uf同时取消停止迅速得多。,6.1.4 特性和应用, 控制特性,控制方法:幅值控制;相位控制;幅值-相位控制
4、。幅值控制应用最多。,图6.5 为幅值控制接线图,,当负载转矩一定时,不同的控制电压对应着不同的转速。,图6.6 为不同控制电压下的特性曲线。,不同控制电压下的T-n曲线为什么是图6.6的样子呢?,从图6.5接线图可以看出:,电流:if=Ifcost,ic=Iccos(t-90),ic落后于if90,当t=0时,,最大,C,F,当t=90时,,最大,但当t=0时,应当把,和,向后退90,C,F, 当Bc=Bf (即Uc=Uf)时,(同方向旋转可以合成),(同方向旋转可以合成),为旋转磁场,T-s曲线1, 当Bc=0 (即Uc=0)时,、,都为0,为,和,合成的脉动磁场,T-s曲线2,C,F,
5、当0BcBf (即0UcUf)时,正向旋转磁场,T-s曲线3,反向旋转磁场,(较大),(较小),T-s曲线4,合成T-s曲线5,应用,雷达系统中扫描天线的旋转,流量和温度控制中阀门的开启,数控机床中刀具运动,船舰方向舵与飞机驾驶盘的控制。,交流伺服电动机的输出功率:0.1100W,电源频率有:50Hz,400Hz等。,6.2 直流伺服电动机,输出功率:1600W,比交流伺服电动机输出功率大。,基本结构和工作原理:同他励直流电动机,但细长,响应快速。,6.3 力矩电动机(自学),为一种低转速、大转矩的伺服电动机。,能在低速或堵转下运行,精度高、反应速度快、线性度好,常用在低速、需要转矩调节和需要
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