最新机电传动控制56
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机电传动控制56
本章要求
➢ 了解常用的控制电机的结构； ➢ 掌握常用控制电机的工作原理、主要运行特性； ➢ 了解各种控制电机应用场所； ➢ 学会正确选用和使用各种控制电机。
第二节 交流伺服电动机
应用： 控制系统中的原动机。例如，雷达系统中扫
描天线旋转，流量和温度控制中阀门的开Biblioteka Baidu，数 控机床中刀具运动，甚至连船舶方向舵与飞机驾 驶盘控制都是用伺服电动机来带动的。功率一般 在0.1W~100W，应用于小功率的场合。
第一节 电动机容量的选择原则
三项基本原则：
1) 发热：电动机在运行时，必须保证 maxa ;
2) 过载能力：所选电动机的最大转矩 Tmax (对于异步电 动机)或最大允许电流Imax (对于直流电动机)必须大于 运行过程中可能出现的最大负载转矩 TLmax和最大负 载电流 IL max ; 3)启动能力：鼠笼式异步电动机的启动转矩一般较小，
2) 对于要求经常启、制动，负载转矩较大、又有一定 调速要求生产机械，应考虑选用线绕式异步电动机。
第二节 电动机种类的选择原则
3) 对于只需要几种速度，不要求无级调速的生产机械， 可选用多速异步电动机。
4) 对于要求恒速稳定运行的生产机械，且需要补偿 电网功率因数的场合，应优先考虑选用同步电动
机(如TD 型等)。
图5.7 交流伺服电动机典型应用原理框图
第三节 直流伺服电动机
直流伺服电动机，通常用于功率稍大的系统 中．其输出功率一般为1w一600w。 它的基本结构和 工作原理与普通直流他励电动机相同，不同点只是 它做得比较细长一些， 以便满足快速响应的要求。
ΤΚΤφΙα
改变控制电压UC或改变磁通都可以控制直流伺服 电动机的转速和转向，前者称为电枢控制，后者称 为磁场控制。由于电枢控制具有响应迅速、机械特 性硬、调速特性线性度好的优点．在实际生产中大 都采用电枢控制方式。
5) 对于需要大的启动转矩，又要求恒功率调速的生 产机械，常选用直流串励或复励电动机。
6) 对于要求大范围无级调速，且要求经常启动、制 动、正反转的生产机械，则可选用带调速装置的 直流电动机或鼠笼式异步电动机。
第三节 电动机电压等级的选择原则
交流电动机额定电压主要根据电动机运行场所 供电电网的电压等级而定。我国工厂内的交流供电 电压，低压一般为380v，高压一般为3kv或6kv。中 等功率以下的交流电动机，额定电压一般为380v； 100kw以上大功率交流电动机额定电压一般为3kv或 6kv。鼠笼式异步电动机的额定电压有两种：
4)防爆式：适用于有易燃、易爆气体的场所。
结束语
谢谢大家聆听！！！
21
2)对于不需要调速的低速运转的机械，一般是选用适 当转速的电动机通过减速机构来传动，但电动机额定 转速也不宜太高，否则减速机构会很庞大；
3)对于需要调速的机械，电动机的最高转速应与生产 机械的最高转速相适应、采用直接传动或通过减速机 构来传动；
4) 对 于 经 常 启 、 制 动 和 反 转 的 设 备 ， 要 缩 短 过 渡 过 程．应根据最小GD2n2的值来选择电动机的额定转速。
第三节 直流伺服电动机
特点： • 原理和直流电动机一样； • 过载能力强； • 响应速度快； • 一般是永磁式。
(a)他励式
(b)永磁式
图5.8 直流伺服电动机的原理电路图
第三节 直流伺服电动机
图5.9 直流伺服电动机机械特性曲线
基本内容
6.1 电动机容量选择的原则 6.2 电动机的种类选择的原则 6.3 电动机电压选择的原则 6.4 电动机转速选择的原则 6.5 电动机结构型式选择的原则
第五节 电动机结构形式的选择原则
1)开启式：定子两侧和端盖上有通风口，散热良好， 仅适用于干燥和清洁的工作环境。
2)防护式：通风孔在机壳下部，通风冷却条件较好， 可防止杂物从垂直方向或小于45角的方向落入，但不 能防止灰尘和潮气侵入，适用于比较干燥、灰尘不多、 无腐蚀性和爆炸性气体的场所。
3)封闭式：分自冷式、强迫通风式与密闭式三种。前 两种，潮气和灰尘等不易进入电动机内部，适用于尘 土多、潮湿、易引起火灾和有腐蚀性气体的地方；密 闭式电动机可以防止一定压力水柱的冲击适用于在液 体中工作的生产机械，如电动潜水泵。
为使电动机可靠启动，必须保证 TL stTN ;
选择电动机容量的方法有：
计算法、统计分析法和类比法。
第二节 电动机种类的选择原则
基本依据： 满足生产机械对拖动系统静态和动态特性要求前提下、
力求结构简单、运行可靠、维护方便、价格低廉。
1) 对不要求调速、对启动性能无过高要求的生产机械， 应优先考虑使用一般鼠笼式异步电动机；若要求启动转 矩较大，可用高启动转矩的鼠笼式异步电动机。
220／380v，Δ／Y接法；380v，Δ接法。 直流电动机一般由单独电源供电，选择电动机 额定电压时只需考虑供电电源电压配合恰当即可。 一般为110V、220V、440V。
第四节 电动机额定转速的选择原则
1)对于不需调速的高转速与中转速的机械，应选相应 额定转速的异步电机或同步电机，直接与机械相连；
本章要求
➢ 了解常用的控制电机的结构； ➢ 掌握常用控制电机的工作原理、主要运行特性； ➢ 了解各种控制电机应用场所； ➢ 学会正确选用和使用各种控制电机。
第二节 交流伺服电动机
应用： 控制系统中的原动机。例如，雷达系统中扫
描天线旋转，流量和温度控制中阀门的开Biblioteka Baidu，数 控机床中刀具运动，甚至连船舶方向舵与飞机驾 驶盘控制都是用伺服电动机来带动的。功率一般 在0.1W~100W，应用于小功率的场合。
第一节 电动机容量的选择原则
三项基本原则：
1) 发热：电动机在运行时，必须保证 maxa ;
2) 过载能力：所选电动机的最大转矩 Tmax (对于异步电 动机)或最大允许电流Imax (对于直流电动机)必须大于 运行过程中可能出现的最大负载转矩 TLmax和最大负 载电流 IL max ; 3)启动能力：鼠笼式异步电动机的启动转矩一般较小，
2) 对于要求经常启、制动，负载转矩较大、又有一定 调速要求生产机械，应考虑选用线绕式异步电动机。
第二节 电动机种类的选择原则
3) 对于只需要几种速度，不要求无级调速的生产机械， 可选用多速异步电动机。
4) 对于要求恒速稳定运行的生产机械，且需要补偿 电网功率因数的场合，应优先考虑选用同步电动
机(如TD 型等)。
图5.7 交流伺服电动机典型应用原理框图
第三节 直流伺服电动机
直流伺服电动机，通常用于功率稍大的系统 中．其输出功率一般为1w一600w。 它的基本结构和 工作原理与普通直流他励电动机相同，不同点只是 它做得比较细长一些， 以便满足快速响应的要求。
ΤΚΤφΙα
改变控制电压UC或改变磁通都可以控制直流伺服 电动机的转速和转向，前者称为电枢控制，后者称 为磁场控制。由于电枢控制具有响应迅速、机械特 性硬、调速特性线性度好的优点．在实际生产中大 都采用电枢控制方式。
5) 对于需要大的启动转矩，又要求恒功率调速的生 产机械，常选用直流串励或复励电动机。
6) 对于要求大范围无级调速，且要求经常启动、制 动、正反转的生产机械，则可选用带调速装置的 直流电动机或鼠笼式异步电动机。
第三节 电动机电压等级的选择原则
交流电动机额定电压主要根据电动机运行场所 供电电网的电压等级而定。我国工厂内的交流供电 电压，低压一般为380v，高压一般为3kv或6kv。中 等功率以下的交流电动机，额定电压一般为380v； 100kw以上大功率交流电动机额定电压一般为3kv或 6kv。鼠笼式异步电动机的额定电压有两种：
4)防爆式：适用于有易燃、易爆气体的场所。
结束语
谢谢大家聆听！！！
21
2)对于不需要调速的低速运转的机械，一般是选用适 当转速的电动机通过减速机构来传动，但电动机额定 转速也不宜太高，否则减速机构会很庞大；
3)对于需要调速的机械，电动机的最高转速应与生产 机械的最高转速相适应、采用直接传动或通过减速机 构来传动；
4) 对 于 经 常 启 、 制 动 和 反 转 的 设 备 ， 要 缩 短 过 渡 过 程．应根据最小GD2n2的值来选择电动机的额定转速。
第三节 直流伺服电动机
特点： • 原理和直流电动机一样； • 过载能力强； • 响应速度快； • 一般是永磁式。
(a)他励式
(b)永磁式
图5.8 直流伺服电动机的原理电路图
第三节 直流伺服电动机
图5.9 直流伺服电动机机械特性曲线
基本内容
6.1 电动机容量选择的原则 6.2 电动机的种类选择的原则 6.3 电动机电压选择的原则 6.4 电动机转速选择的原则 6.5 电动机结构型式选择的原则
第五节 电动机结构形式的选择原则
1)开启式：定子两侧和端盖上有通风口，散热良好， 仅适用于干燥和清洁的工作环境。
2)防护式：通风孔在机壳下部，通风冷却条件较好， 可防止杂物从垂直方向或小于45角的方向落入，但不 能防止灰尘和潮气侵入，适用于比较干燥、灰尘不多、 无腐蚀性和爆炸性气体的场所。
3)封闭式：分自冷式、强迫通风式与密闭式三种。前 两种，潮气和灰尘等不易进入电动机内部，适用于尘 土多、潮湿、易引起火灾和有腐蚀性气体的地方；密 闭式电动机可以防止一定压力水柱的冲击适用于在液 体中工作的生产机械，如电动潜水泵。
为使电动机可靠启动，必须保证 TL stTN ;
选择电动机容量的方法有：
计算法、统计分析法和类比法。
第二节 电动机种类的选择原则
基本依据： 满足生产机械对拖动系统静态和动态特性要求前提下、
力求结构简单、运行可靠、维护方便、价格低廉。
1) 对不要求调速、对启动性能无过高要求的生产机械， 应优先考虑使用一般鼠笼式异步电动机；若要求启动转 矩较大，可用高启动转矩的鼠笼式异步电动机。
220／380v，Δ／Y接法；380v，Δ接法。 直流电动机一般由单独电源供电，选择电动机 额定电压时只需考虑供电电源电压配合恰当即可。 一般为110V、220V、440V。
第四节 电动机额定转速的选择原则
1)对于不需调速的高转速与中转速的机械，应选相应 额定转速的异步电机或同步电机，直接与机械相连；