第四章 常用控制电机
第四章 驱动电机及控制系统
组通过的线电流值。
额定转速
在额定电压输入下以额定功率输出时对应的电机最低转速。
额定功率
额定条件下,电机轴上输出的机械功率。
峰值功率
在规定的时间内,电机允许输出的最大功率。
最高工作转速 相应于电动汽车最高设计车速的电机转速。
最高转速
在无带载条件下,电机允许旋转的最高转速。
额定转矩
电机在额定功率和额定转速下的输出转距。
整车控制器(VCU)根据驾驶员意图发出各种指令,电机 控制器响应并反馈,实时调整驱动电机输出,以实现整车的 怠速、前行、倒车、停车、能量回收以及驻坡等功能。电机 控制器另一个重要功能是通信和保护,实时进行状态和故障 检测,保护驱动电机系统和整车安全可靠运行。
第四章 驱动电机及控制系统
2.电动汽车对驱动电机性能的要求
由于存在电刷、 换向器等易损件, 所以必须进行定期维护 或更換。
第四章 驱动电机及控制系统
2.新能源汽车直流电动机的性能要求 (1)低能耗性
为了延长一次充电续驶里程以及抑制电动机的温升、 尽量 保持低损耗和高效率成为直流电动机的重要特性 。 近年来, 由 于稀土系列永磁体的研究开发, 直流电动机的效率已明显提高, 能耗明显减低。 (2)环境适应性
直流电动机作为新能源汽车的驱动电机时, 与在室外使用时 的环境大致相同, 所以要求在设计时充分考虑密封的问题, 防止 灰尘和水汽侵入电动机, 另外还要考虑电动机的散热性能。
第四章 驱动电机及控制系统
(3)抗振动性 由于直流电动机具有较重的电枢, 所以在颠簸的路况行驶时,
车辆振动会影响到轴承所承受的机械应力, 对这个应力进行监 控和采取相应的对策是很有必要的。 同时由于振动, 很容易影 响到換向器和电刷的滑动接触, 因此必须采取提高电刷弹簧预 紧力等措施。
中等职业学校现代职业教育体系建设
《港口起重输送机械用电机拖动与控制》教学资源开发技术要求1项目概况1.1项目建设背景“港口起重输送机械”中的电机拖动与控制模块是港口类机电专业的一门重要的专业课程,其中的,也是本专业毕业生就业后所接触到的较多的工作任务之一。
从教学内容和教学目标上来看,本课程是实践性很强的一类课,理应通过直接操作设备来达到学习目的。
但对于这种几十米甚至上百米高的特大型设备来说,直接操作生产设备,对教学来说有诸多不易,甚至不可能,存在一定的安全隐患。
因此,本项目将基于教学实践的需求,采用信息化技术手段与实践设备训练相结合,达到较好的教学效果。
这样可以更好地减少资金投入、解决师资短缺、提高学习效率、减少安全事故。
1.2项目建设周期2017年11月20日结束。
2.建设内容与要求2.1动画类教学资源开发2.1.1建设内容按照“港口起重输送机械用电机拖动与控制” 课程内容,进行课程动画资源建设,至少应该包括如下内容:2.1.2基本要求2.121 总体要求(1)动画资源开发软件:Photoshop、Flash等;(2)支持开发的素材能在P4 1.5GHz以上处理器;内存不少于1G 5G以上空余硬盘空间上运行;(3)适用主流操作系统(WindowsXP/7/8/10、Linux、IOS、Andriod)的运行;(4)要求二维动画、三维动画等可单机使用和网页在线使用。
同时提供素材的水印和防拷贝功能;(5)动画脚本:具有情节完整性,清晰表述各内容知识点;分镜头符合影视视觉语言表达,体现每镜头的时长,关键动作,景别,丰富的节奏等要素,明确体现目标内容。
2.1.2.2 技术要求(1)动画统一格式尺寸要求:1)动画文件输出格式:swf、mp42)动画帧速设置:25帧/秒;3)画面尺寸:宽度1280像素X高度720像素。
4)每门课程动画制作需设计片头和片尾。
(2)二维动画制作技术要求:1)动画表现方式不能过于单调;2)▲动画内容中用到的位图必须画面清晰,不能有图像过于模糊等现象出现(特效除外),所有动画中背景需按照分镜需要来制作或使用;3)▲动画画面不能出现错位、组件缺损、跳帧、少帧等明显漏洞;4)▲动画内容播放过程中纯静态画面停留时间不得超过4秒;5)视线要有跟随,画面自然、合理;6)主要角色要完全按照人设规范绘制,其余出场人物的造型和数量可根据分镜自行发挥创作,但风格要与主角保持统一;7)动画内容中出现文字,要求清晰,不能出现多字、少字、错字、别字、实心字、乱码等情况。
电机控制公式
电机控制公式
电机控制公式可以根据具体的电机类型和控制方式有所不同。
以下是一些常见的电机控制公式:
1.直流电机速度控制公式:
o电动势方程:E = Kϕω,E为电动势,K为电机常数,ϕ为磁通量,ω为角速度。
o转矩方程:T = KtI,T为转矩,Kt为电机转矩常数,I 为电流。
2.三相感应电机速度控制公式:
o转矩方程:T = KsIs,T为转矩,Ks为电机转矩常数,Is为电流。
o转速公式:N = (120f) / P,N为转速,f为电网频率,P为极数。
3.步进电机控制公式:
o步进角度公式:θ = 360 / S,θ为步进角度,S为步进角度。
o脉冲频率公式:f = N / (S × T),f为脉冲频率,N为转速,T为步进周期。
需要注意的是,电机控制公式通常是基于理想条件下的模型推导出来的,并且不考虑实际电机的非线性和动态特性。
在实际应用中,电机控制还需要考虑到控制器的影响、传感器反馈、电机参数变化等因素,因此在具体控制系统设计时,需要结合
实际情况进行调整和优化。
电机电控课程设计
电机电控课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解电机的基本工作原理,掌握不同类型电机的特点及应用场景;2. 学会分析电机控制系统的电路图,理解电控系统的工作原理;3. 掌握电机参数的测量方法,能够对电机性能进行评估。
技能目标:1. 能够正确选择和使用电机及电控器件,进行基本的电路连接和调试;2. 能够运用所学的电机控制知识,设计简单的电机控制系统,实现电机的启动、停止、正反转等功能;3. 能够分析和解决电机运行过程中出现的问题,提高实际操作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电机电控技术的兴趣,激发学习热情,增强探究精神;2. 培养学生的团队协作意识,提高沟通与交流能力;3. 增强学生的环保意识,认识到电机电控技术在节能减排方面的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为电机电控技术相关课程,旨在让学生掌握电机及电控器件的基本原理和应用。
针对初中年级学生,课程内容需结合实际,注重理论与实践相结合。
学生在学习过程中需具备一定的动手操作能力,同时注重培养其创新能力、团队协作能力及环保意识。
二、教学内容1. 电机原理及分类:介绍电机的基本工作原理,包括电磁感应、电磁力等,分析直流电机、交流电机、步进电机等不同类型电机的特点及应用场景。
教材章节:第一章 电机原理及分类2. 电机控制系统:学习电机控制系统的基本组成部分,掌握常用电控器件如继电器、接触器、晶体管等的工作原理和应用,分析电机控制电路图。
教材章节:第二章 电机控制系统3. 电机参数测量与性能评估:讲解电机参数的测量方法,如电阻、电感、转速等,学会使用相关仪器,并能对电机性能进行评估。
教材章节:第三章 电机参数测量与性能评估4. 电机控制电路设计与实践:学习设计简单的电机控制电路,实现电机的启动、停止、正反转等功能,并进行实际操作与调试。
教材章节:第四章 电机控制电路设计与实践5. 电机故障分析与维修:分析电机运行过程中可能出现的故障,学习相应的排查与维修方法,提高实际操作能力。
第四章 可逆直流调速系统
使U df 增加;2ALR的输入信号也正向增加,但由于
2ALR是反相器,故其输出u c t 2由正值减小,甚至变
成负值。反组VR的触发脉冲由零位后移,甚至进入
逆变位置,但反组的逆变电压U d r 小于正组的整流
电由压正组U流df 向。反因组此的,直在流两环组流变I流c 装。置此之时间正仍组然变存流在装着置
由晶闸管供电的直流调速系统,直流电动机 的励磁功率约为电机额定功率的3%~5%。反接 励磁所需的两组晶闸管变流装置的容量,比在电 枢可逆系统中所用晶闸管变流装置要小得多,从 而可节省设备投资。但由于励磁回路电感大,时 间常数较大,系统的快速性很差。而且反转过程 中,当磁通减小时,应切断电枢电压,以免产生 原来方向的转矩阻碍反向,此外要避免发生飞车 现象。这样就增加了控制系统的复杂性。
依据实现无环流原理的不同,无环流可逆系
1.可逆运行的实现方法 可逆运行的实现方法多
种多样,不同的生产机械可
根据各自的要求去选择,在
要求频繁快速正反转的生产 图4-1两组晶闸管供电的可逆电路 机械,目前广泛采用的是两
组晶闸管整流装置构成的可逆线路,如图4-1所示。 一组供给正向电流,称之为VF组,另一组供给反 向电流,称之为VR组。
当电动机正转时,由正组VF供电;反转时 则由反组VR供电。两组晶闸管分别由两套触发 脉冲控制,灵活地控制直流电动机正、反转和 调速。但不允许两组晶闸管同时处于整流状态, 否则将造成电源短路。为此对控制电路提出了 严格的要求。对于由两组变流装置构成的可逆 线路,按接线方式不同又可分为反并联连接和 交叉连接两种线路。
4.1 晶闸管-电动机可逆调速系统(V-M可 逆系统)
4.1.1晶闸管-电动机可逆调速系统的基本结构 根据直流电动机的电磁转矩公式 Te CmΦd I d 可
第4章特殊电机
速n旋转,电枢导体切割恒定磁通 ,而在其中产生感应电动势E。电动势E
的极性决定于测速发电机的转向,电动势E的大小与转速成正比,即
E =Ce n
可见直流测速发电机的输出电压与转速成正比。因此只要测出直流测速 发电机的输出电压,就可测得被测机械的转速。
三相同步电动机的定子和三 相异步电动机的定子结构是相同 的,在定子铁心槽内嵌有三相交 流绕组,转子也称磁极,有凸极 和隐极两种结构。同步电动机通 常用凸极式,在转子铁心上绕有 励磁绕组,通过电刷和滑环引入 直流电,如图4-33所示。
在同步电动机的三相定子绕 组内通入三相交流电,即产生旋 转磁场,当励磁绕组加上励磁电 流时,转子产生磁极,在定子旋 转磁场的带动下与旋转磁场同步 旋转。
二、直线异步电动机的工作原理 2
向直线异步电动机初级三相绕组中通入三相交流电后,也将产生 一个气隙磁场,沿直线方向呈正弦分布且将按U、V、W的相序直线 移动。由于该磁场是平移的,因此称为行波磁场,该行波磁场在移动 时将切割次级导体,在导体中产生感应电动势和电流,该电流与行波 磁场相互作用,产生电磁力使次级沿行波磁场移动的方向作直线运动, 且次级移动的速度小于行波磁场移动的速度。
二、 微型同步电动机 1
微型同步电动机按工作原理可分永磁式、 反应式、磁滞式三种。
1.永磁式微型同步电动机 永磁式微型同步电动机的转子由永久磁 钢构成磁极,形成转子磁场。当定子绕组加 上交流电源,产生旋转磁场后,即带动转子 同步旋转。为了能产生起动转矩,可在转子 边缘装笼型导条,如图4-35。 永磁式微型同步电动机常用在日用电器 中的电动定时程控器中。
直线电动机可以由直流、同步、异步、步进等旋转电动机演变而 成,由异步电动机演变而成的直线异步电动机使用最多。这里,我们 只就直线异步电动机的结构和工作原理做一些简单的介绍。
第四章 控制及其设计-2022年高中通用技术学业水平考试综合复习(粤科版2019)必修 技术与设计2
【解析】:该系统的执行器是驱动电机,控制量是驱动电机的转速。
(3)为了提高雨刷效果,并适合不同的场合,以下的几个优化措施中,最合理的是___;
【答案】:③
【解析】:该控制系统的目的是控制雨刮器的运行,最终是使档风玻璃清晰,帮助人们安全行车,所以③最合理。
(4)以下属于该优化的影响因素的是_____(选填序号:①雨量大小;②车速快慢;③检测装置的精度)。
C.该控制系统的执行器是水泵
D.该控制系统的被控量是水
【答案】:C
【解析】:控制量是喷头的开和关,被控对象是高压水流,执行器是水泵,被控量是水流的压力。
14.如图所示某款高铁站自动取票机,用户点击屏幕上“互联网取票”菜单命令,然后将身份证置于读取器位置,电脑获取身份信息,打印车票并驱动相关电机及机械装置,将车票从取票口送出。关于自动取票机的控制,下列说法正确的是
【答案】:②
【解析】:该控制系统是控制水床上表面的实际湿度,所以湿度传感器应放在水床上表面。
(3)为了节能环保,下列对鸡蛋孵化箱的优化措施合理的是____和____(选填序号:①换用更大的泡沫箱作为箱体;②换用更厚的泡沫箱作为箱体;③在泡沫箱内壁粘贴一层减小热辐射损失的材料;④换用功率更大的电源)。
4.4控制中的干扰
(一)干扰对控制功能的影响
干扰:在控制系统中,常有一些变化不定的因素对系统的行为造成不良的影响,这种有害因素,称为干扰。
干扰会使被控对象产生错误动作。
干扰的理解:除输入量以外,引起被控量变化的有害因素才被定义为干扰。
一般来说,闭环控制系统能不断地修正控制效果,以减少被控量和给定量之间的误差。所以闭环控制系统有更好的抗干扰能力。
必修
第
一、章节体系
工业控制常用电机类型
工业控制常用电机类型
在工业控制中,常见的电机类型有以下几种:
1.交流电机(AC Motor):交流电机是使用交流电作为电源
的电动机。
常用的交流电机类型包括异步电动机(包括感应电动机和异步电动机)和同步电动机。
异步电动机广泛应用于工业控制中,具有简单、可靠和成本较低的特点。
2.直流电机(DC Motor):直流电机是使用直流电源的电动
机。
它们根据励磁方式的不同可以分为无刷直流电机(BLDC)和直流刷电机。
直流电机在一些特殊应用中具有优势,如需要精确控制速度和扭矩的场合。
3.步进电机(Stepper Motor):步进电机是一种将输入的脉
冲信号转换为精确的角度转动的电机。
它们通常由电磁线圈组成,可以实现高精度的定位和控制。
步进电机在机器人、自动化设备和精密控制系统中广泛使用。
4.伺服电机(Servo Motor):伺服电机是一种能够根据反馈
信号进行闭环控制的电机。
它们具有快速响应、高精度和稳定性的特点,常用于需要精确控制位置、速度和扭矩的应用领域,如自动化生产线和机器人技术。
这些电机类型在工业控制中具有不同的特点和应用场景。
根据实际需求和控制要求选择适当的电机类型,结合其他控制器件和系统构建出功能完备的工业控制系统。
第四章电动机及其控制
机座用来放置主磁极和换向磁极, 同时它也是磁路的一部分, 起导磁作用, 用铸铁或铸钢制成。 机座的两边各有一 个端盖, 端盖的中心是空的, 用以装转 轴。 主磁极由磁极铁心和励磁绕组组成, 可以是一对、 两对、 三对等。 当励磁绕 组通以直流电时, 产生恒定的磁场, 改 变电源电流的极性即可改变磁场的方向。 主磁极铁心一般都采用电磁铁, 由直流 电流来励磁。 只有小直流电机的主磁极 才用永久磁铁, 这种电机称为永磁直流 电机。
37
4.额定转速 电动机在额定运行时, 转轴的转 速称为额定转速。 5.额定功率 电动机额定运行状态下, 电动机 轴上输出的机械功率称为额定功率; 发 电机的额定功率是指供给负载的电功率。 6.额定励磁电流 电动机在额定运行的情况下, 通 过励磁绕组的电流称为额定励磁电流。
23
l为每根有效导体的长度, 取决于 电动机的结构, 是个定值; I为每根导 体中的电流, 与电枢电流Ia成正比。 直 流电动机受到的电磁转矩T是由所有有效 的导体所受电磁力F共同产生的, 正比 于电磁力F, 可以用下式来表示: T=CTΦIa 式中, CT为电磁转矩系数, 与电 机结构有关, 是个常数; Φ为每极磁通, 单位是Wb; Ia为电枢电流, 单位为A; T的单位为N· m。
第四章 控制电机及其选择计算
1
4.1 步进电动机及其控制
步进电动机是一种用电脉冲信号进行控制、 并将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移 的控制电机。步进电动机由专用电源供给电 脉冲,每输入一个脉冲,步进电动机就前进 一步。 步进电动机是受脉冲信号控制的,因此适合 于作为数字控制系统的执行元件。在负载能 力的范围内,它的位移量与电脉冲数成正比 ,速度与脉冲频率成正比,所以,可以改变 脉冲电源的频率来实现调速。
第四章 控制系统的软件和常用控制程序设计
4、良好的界面 软件应当有友好的界面,以利于参数的调整和操作人员的 操作。 第一节 控制系统的软件分类 计算机控制系统的软件分为系统软件和应用软件两大类。 一、系统软件 系统软件包括操作系统,编辑、编译软件,各类工具软件 及诊断系统等;其核心是操作系统。 操作系统是一组程序的集合,它控制计算机系统中用户程 序的执行次序,为用户程序与系统硬件之间提供软件接口,并 允许程序之间的信息交换。 根据计算机控制系统的结构、控制功能情况选用不同的操 作系统。
第二节 常用控制程序设计 生产对象种类繁多,要求各异,常用控制程序的类型和内 容也十分丰富。本节仅选择一些最基本和常用的程序进行简单 的介绍: (1)查表法实现数值计算 (2)数字滤波程序
(3)标度变换程序
(4)非线性参数补偿方法 (5)报警程序 用软件实现常用控制功能的优点是:灵活性好,精度高, 稳定可靠,不受外界干扰。
l 程序设计步骤如下:
(1)设R2 中存放元素表中下限元素的序号(R2=0),R3 存放 上限元素的序号(R3=n)
(2) 计算中点元素序号
R4 = ( R3 + R2 ) / 2 (3) 计算中点元素的地址 (MIADR)= 表首地址+字节数* R4 (4)要查找的元素与中点元素比较,若X<[MIADR],R2
(1)表的起始位置送PC和DPTR
(2)表格的长度存放在某个寄存器中 (3)要查找的关键字放在某一内存单元 (4)用CJNE A,direct, rel指令进行查找 把A当中的值和直接地址中的值比较, 若相同则继续执行。
例6-1 以DATA为首地址的存储单元中,存放一长度为100个字节的无序表 格,要寻找的关键字存放在HWORD单元。编程进行查找,若找到,则将 关键字所在内存单元地址存到R2、R3中,若未找到,将R2、R3清零。 解: 顺序查表 (CHE) 关键字 (R4) 表长度
什么是电机控制?
什么是电机控制?电机控制是指通过电路、电器、电子技术及自动控制理论,对电机进行控制和调节的过程。
电机控制的发展,使得电机在现代工业生产和自动化系统中起到关键作用。
下面将从几个方面详细介绍电机控制的相关内容。
1. 电机控制的基本原理及分类1.1 直流电机控制:直流电机控制系统的基本原理是改变电枢对电压或电流的控制,以调节电机的转速和方向。
1.2 交流电机控制:交流电机控制通常采用变频器,通过调整电源电压和频率,实现对电机转速的控制和调节。
1.3 步进电机控制:步进电机控制是通过控制电流波形的方式,使电机按照预定的步进角度旋转,可精确控制电机位置和角度。
2. 电机控制系统的组成与作用2.1 电机控制系统的组成:电机控制系统由电源、控制器、传感器和执行机构等组成。
2.2 电机控制系统的作用:电机控制系统可以实现对电机的启动、停止、运行状态的调节,同时具备同步传动、位置反馈和负载调节等功能。
3. 电机控制技术在工业生产中的应用3.1 传统工业生产中的电机控制应用:电机控制技术广泛应用于传统工业生产中的控制柜、自动化设备和机械加工等领域。
3.2 现代工业生产中的电机控制应用:随着现代工业生产的发展,电机控制技术在物流自动化、机器人技术和智能制造等领域中得到广泛应用。
4. 电机控制技术的发展趋势4.1 高效能、高性能:电机控制技术的发展趋势是提高电机效率、降低能耗和优化控制性能。
4.2 智能化、网络化:电机控制技术将越来越智能化,通过网络实现远程控制和监控。
4.3 可持续发展:电机控制技术的发展也要与环保和可持续发展理念相结合,推动绿色电机控制技术的应用。
电机控制作为现代工业生产和自动化系统中不可缺少的重要环节,不仅在提高生产效率和质量方面具备重要作用,同时也推动了工业自动化和智能制造的发展。
未来,电机控制技术将持续创新,为各行各业带来更多的便利和效益。
电工电子技术基础课程教学大纲
电工电子技术基础课程教学大纲电工电子技术基础课程教学大纲导语:电工电子技术基础课程教学内容应该如何设计?以下是小编为大家整理的文章,欢迎阅读!希望对大家有所帮助!【电工电子技术基础课程教学大纲】一、课程名称:电工电子技术基础二、课程的性质、目的和任务:《电工电子技术基础》是机电类专业的必修课程,机电一体化专业的入门课程。
本课程是一门具有较强实践性的技术基础课程。
学生通过本大纲所规定的全部教学内容的学习,可以获得电工和电子技术的基本理论和基本技能。
为学习后续课程和专业课打好基础,也为今后从事工程技术工作奠定一定的理论基础。
课程的任务在于,培养学生的科学思维能力,树立理论联系实际的工程观点和提高学生分析问题和解决问题的能力。
三、本课程的要求和内容:第一章电路的基本概念与基本定律 (4学时)一、学习要求1、理解电压与电流参考方向的概念。
2、了解电压源和电流源的特点。
3、掌握基尔霍夫定律并能应用基尔霍夫定律分析电路。
4、了解电路的有载工作、开路与短路工作状态,理解额定电功率和电气设备额定值的意义。
5、掌握电路中各点的电位计算。
二、课程内容1.1 电路与电路模型1.2 电路的基本物理量1.3 电压源与电流源1.4 电路的基本定律1.5 电路的状态1.6 电路中电位的概念及计算第二章直流电路的分析方法(4学时)一、学习要求1、掌握电阻的串联、并联、混联。
2、掌握实际电源模型的等效变换。
3、能够用支路电流法、叠加定理、戴维南定理分析电路。
二、课程内容2.1 电阻的串联、并联、混联及等效变换2.2电源模型的连接及等效变换2.3 支路电流法2.4 叠加定理2.5 戴维南定理第三章正弦交流电路 (8学时)一、学习要求1、掌握正弦交流电的三要素:有效值、角频率、相位的概念和相位差的.概念。
2、掌握复阻抗和相量图。
掌握正弦量的向量表示法及电阻、电感、电容的向量模型。
3、掌握向量形式的基尔霍夫定律。
4、熟练计算交流电路。
电机控制系统的研究与开发
电机控制系统的研究与开发第一章:电机控制系统概述电机控制系统是由电机控制器、传感器、电源等组成的电力传动系统,能够对电机进行精确控制,实现电机转速、扭矩、位置等参数的调节和控制。
电机控制系统广泛应用于工业生产、交通运输、农业机械、家用电器等领域,是现代制造业和社会发展不可或缺的基础设施。
目前,电机控制系统的发展主要由控制方式、控制算法、硬件设计和软件开发等方面推动。
其中,控制方式包括直流电机控制、交流电机控制、步进电机控制等;控制算法包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等;硬件设计包括电机控制器、功率器件、传感器等;软件开发包括嵌入式系统设计、算法优化、图形界面开发等。
第二章:电机控制系统的控制方式在电机控制系统中,电机的类型不同,控制方式也有所区别。
常用的控制方式有直流电机控制、交流电机控制和步进电机控制。
直流电机控制:直流电机控制是指对直流电机的转速和扭矩进行调节和控制。
常见的直流电机控制方式包括电压调制、电流调制和PWM控制。
其中,PWM控制方式具有精度高、响应快的优点,在高要求的电机控制场景中应用广泛。
交流电机控制:交流电机控制是指对交流电机的转速和扭矩进行调节和控制。
对于三相交流电机,常见的控制方法主要包括定频调速、变频调速和矢量控制。
其中,矢量控制具有控制精度高、响应速度快的优点,在高要求的电机控制场景中应用广泛。
步进电机控制:步进电机控制是指对步进电机进行控制,实现步进电机的位置控制。
步进电机的控制方式包括全步进、半步进和微步进等方式。
其中,微步进控制方式具有精度高、噪音低的优点,在医疗、通讯等领域应用广泛。
第三章:电机控制系统的控制算法在电机控制系统中,控制算法是控制电机性能的重要因素。
常见的控制算法包括PID控制、模糊控制和神经网络控制。
PID控制:PID控制是指利用比例、积分、微分三个部分组成的控制器来调节电机的速度、位置、扭矩等参数。
PID控制简单易用,但需要根据实际场景调整参数,适用范围相对较窄。
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第四章常用控制电机第一节控制电机概述
第二节伺服电动机
第三节测速发电机
第四节步进电动机
第一节控制电机概述
第二节伺服电动机
按伺服电动机使用电源性质不同,可分为直流伺服电动机和交流伺服电动机。
一、直流伺服电动机
采用电枢控制时,其机械特性方程为
n =T
C
C
R
C
U
t
e
a
e
c
2
Φ
-
Φ
二、交流伺服电动机(一)结构
(二)工作原理
交流伺服电动机的工作原理与具有起动绕组的单相异步电动机相似。
当转子电阻为不
同值且控制电压U
c =0
时的正向转矩、反向转矩以及合成转矩T 的机械特性曲线。
(三)控制方式
其控制方式有幅值控制、相位控制和幅值-相位控制三种。
三、伺服电动
机的应用
第三节测速发电机
一、直流测速发电机
测速发电机是一种测速元件,它将输入的机械转速转换为电压信号输出。
按照测速发电机输出信号的不同,可分为直流和交流两大类。
kn n R R C R R E U L
a e L a =+φ=+=1100
直流测速发电机的输出特性
二、交流测速发电机
交流测速发电机有异步式和同步式两类,在自动控制系统中应用较广的为交流异步测速发电机。
交流异步测速发电机结构与杯形转子伺服电动机相同。
交流测速发电机输出特性。
三、测速发电机的应用
第四节步进电动机
步进电动机是利用电磁铁原理将电脉冲信号转换成相应角位移的控制电机。
每输入一个脉冲,电动机就转动一个角度或前进一步,其输出的角位移或线位移与输入脉冲数成正比,转速与脉冲频率成正比。
因此,步进电动机又称为脉冲电动机。
在数字控制系统中步进电动机作为执行元件,获得广泛应用。
步进电动机种类繁多,按运行方式可分为旋转型和直线型,通常使用的多为旋转型,旋转型步进电动机又有反应式(磁阻式)、永磁式和感应式三种。
一、三相反应式步进电动机的结构
三相反应
式步进电
动机结构
示意图。
二、工作原理
(一)单三拍控制步进电动机工作原理
单三拍控制中的“单”是指每次只有一相控制绕组通电,通电顺序为U→V→W→U或按U→W→V→U顺序。
“三拍”是指经过三次切换控制绕组的电脉冲为一个循环。
(二)六拍控制方式步进电动机工作原理六拍控制方式中三相控制绕组通电顺序按U→UV→V→VW→W→WU→U进行
(三)双三拍控制步进电动机工作原理
双三拍控制是指每次有两相绕组同时通电,且按照UV→VW→WU→UV顺序进行。
按双三拍通电方式运行时,它的步距角和单三拍控制方式相同,皆为30°。
步进电动机的步距角θ与运行拍数m ,转子齿数Z r 的关系为m
Z r 360=θm Z r π2=当连续通入控制脉冲
时电动机的转速n 为
m z f f n r 60602=⨯=πθ
三、步进电动机的应用
步进电动机的转速不受电压和负载变化的影响,也不受环境条件温度、压力等的限制,仅与脉冲频率成正比,所以应用于高精度的控制系统中。