自整角机结构及原理
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第5章-自整角机(力矩式自整角机讲)
失调角也是随动系统中常用术语之一)。 由图 5 - 18 明
显可见δ=90°-γ, 代入式(5 - 11)得
第5章 自整角机
E2=E2max cos(90°-γ)=E2max sinγ
(5 - 12)
上式说明自整角机变压器 (ZKB)的输出电势与失调 角γ的正弦成正比, 其相应曲线形状如图 5 - 21 所示。 图上若在0°<γ<90°的范围内, 失调角γ增加输出电势 E2也增大； 若90°<γ<180° 时, 输出电势E2将随失调 角 γ增大而减小； γ=180°时 , 输出电势E2 又变为零。 但是, 当失调角γ变负时, 输出电势E2的相位将变反。
也就是失调同样的角度所获得的信号电压大, 因此系统
的灵敏度就高。
第5章 自整角机
图 5 - 23 输出电压在γ=0时的切线
第5章 自整角机
5.4 带有“ZKC”的控制式自整角机
自整角机除了作成对 (ZKF 和 ZKB) 运行外 , 还可在 ZKF 和 ZKB 之间再接入控制式差动发送机即 ZKC 作控 制式运行。 其目的是用来传递两个发送轴的角度和或 角度差。 第 5.2 节已说明差动式自整角机的结构特点: 转子采用隐极式结构, 而且转子铁心的槽中放置有三相 对称分布绕组, 并通过三组集电环和电刷引出, 参考图 5 - 9； 定子和普通自整角机完全相同, 属三相对称绕组, 参考图 5 - 7(a)和图 5- 8。
第5章 自整角机
(4) ZKB的输出电势的有效值E2=E2max sinγ, 其中γ叫
失调角。 失调角γ=90°-δ,γ角 是实际ZKB转子绕组轴 线(从Z2′到Z1′方向)偏移(超前)协调位置( 方向)的角 X t 度(取正号)(图 5 - 20 所示)。 协调位置为输出电势等于 零的位置。 在失调角比较小时, U 2=U 2max γ, 这里γ的 单位取弧度(rad)。
控制机电第5章 自整角机
第五章 自整角机
控制电机
图 5 - 17 一相定子绕组及其所产生的磁场
第五章 自整角机
控制电机
图 5 - 18 定子磁场的合成和分解
第五章 自整角机
控制电机
图 5 - 19 控制式自整角发送机、 变压器的定子合成磁场
第五章 自整角机
控制电机
图 5 - 20 控制式自整角机的协调位置
第五章 自整角机
第五章 自整角机
控制电机
图 5 - 24 ZKF-ZKC-ZKB的工作原理
第五章 自整角机
控制电机
输出电势为： E2=E2max cos［90°-(θ1-θ2)］ =E2max sin(θ1-θ2)
(5 - 14)
第五章 自整角机
控制电机
图 5 - 25 火炮相对于罗盘方位角的控制原理图
第五章 自整角机
bP1 = Bm1 sinωt cosX
第五章 自整角机
(5 − 2)
控制电机
5.3.2 定子绕组的感应电流 5.3.3 定子电流产生的磁场 5.3.4 ZKB转子输出绕组的电势
第五章 自整角机
控制电机
图 5 - 16 定子绕组中的电流
第五章 自整角机
控制电机
图 5 – 15 定子绕组的感应电流
第五章 自整角机
控制电机
5.6.2 选用中注意的问题 (1)具体是选择控制式或者选择力矩式自整 角机, 要根据实际需要和两种运行方式所具有的 不同特点合理选择。 表 5 - 1 对两种运行方式 进行了比较。 由表上分析可知, 控制式自整角 机适用于精度较高、 负载较大的伺服系统。 力 矩式自整角机适用于精度较低的测位系统。 (2)自整角机的励磁电压和频率必须与使用 的电源符合。 若电源可任意选择时, 应选用电 压较高、 频率为400 Hz的自整角机(因其性能较 好, 故体积较小)。
第14章-自整角机
目 录
2
接收机转子从起始位置逆时针方向偏转的角度。
由于发送机和接收机是由同一励磁电源励磁的，因此两机定 子绕组电动势在时间上是同成电动势为两机定子电动势之差,
E1 EF 1 EJ 1 Em (cos 1 cos 2 ) 2 Em sin
1 2
2
sin
1 2
退 出
下 页
上 页
目 录
控制式自整角机与力矩式自整角机接线图有两点不同： 1)、上图接收机转子绕组从单相电源断开，并能输出讯号电压。 2)、转子绕组的轴线位置预先转过了90°。 自整角变压器转子绕组输出电压信号 E Em sin 式中Em——接收机转子绕组感应电动势最大 值，即发送机转子与接收机转子位置相 一致时感应电动势的有效值。 电压经放大器放大后，接到伺服电动机的控制绕组，使伺 服电动机转动。伺服电动机一方面拖动负载，另一方面在机械 上也有自整角变压器转子相连，这样就可以使得负载跟随发送
如图表示一液面位置指示器。浮 子随着液面的上升或下降，通过 绳索带动自整角发送机转子转动， 将液面位置转换成发送机转子的 转角。自整角发送机和接收机之 1-浮子 2-平衡锤3-发送机4-接收机 间再通过导线可以远距离联 接，于是自整角接收机转子就带动指针准确地跟随着发送机 转子的转角变化而偏转，从而实现远距离的位置指示。
目 录 退 出 下 页 上 页
减小速度误差方法:
1)选用高频自整角机 2)应当限制发送机和接收机的转速。
14.4 选用时应注意的问题及应用举例
目 录 退 出 下 页 上 页
力矩式自整角机常应用于精度较低的指示系统。如液面的高 低，阐门的开启度，液压电磁阀的开闭，船舶的舵角、方位 和船体倾斜的指示等等。下面通过一个实例来加以说明。
自整角机工作原理
自整角机工作原理自整角机是一种常见的工业机械设备，它的工作原理是通过机械结构以及电子控制系统的配合，实现对金属材料进行整形加工的过程。
本文将从机械结构和电子控制系统两个方面来详细介绍自整角机的工作原理。
一、机械结构自整角机的机械结构主要包括机架、辊子、定位装置和压力系统等部分。
机架是整个设备的基础，承载着整个设备的工作负荷。
辊子是自整角机的关键部件，用于将金属材料进行整形加工。
定位装置的作用是确保金属材料的精确定位，以保证加工的准确性。
压力系统则用于提供加工所需的压力，保证整个加工过程的顺利进行。
自整角机的工作过程中，金属材料首先通过定位装置进行精确定位，然后被辊子夹紧。
接下来，压力系统提供所需的压力，使辊子对金属材料施加一定的力，使其发生塑性变形。
辊子的旋转运动将金属材料逐渐弯曲成所需的角度。
整个加工过程中，机架保持稳定，以确保加工的精度和质量。
二、电子控制系统自整角机的电子控制系统主要包括PLC控制器、传感器和执行器等部分。
PLC控制器是整个系统的大脑，通过程序控制各个执行器的动作，实现对整个加工过程的控制。
传感器用于实时检测加工过程中的各种参数，如金属材料的位置、角度、压力等，将这些信息传输给PLC控制器。
执行器则根据PLC控制器的指令，控制机械结构的运动，实现加工过程的自动化。
自整角机的工作过程中，PLC控制器根据预设的程序，通过传感器实时获取金属材料的位置和角度等信息。
根据这些信息，PLC控制器计算出所需的辊子的运动轨迹和压力大小，并通过执行器控制辊子的运动和压力的施加，实现对金属材料的整形加工。
整个过程中，PLC控制器可以根据需要进行参数的调整，以适应不同的加工要求。
自整角机的工作原理是通过机械结构和电子控制系统的配合，实现对金属材料进行整形加工的过程。
机械结构通过辊子、定位装置和压力系统等部分，实现金属材料的夹紧、塑性变形和加工角度的控制。
电子控制系统通过PLC控制器、传感器和执行器等部分，实现对加工过程的自动化控制。
自整角机结构及原理
自整角机的滑环是由银铜合金制成，电刷采 用焊银触点，以保证接触可靠。
第二节
力矩式自整角机
力矩式自整角机结构
力矩式自整角发送机和接收机大都采用两极的凸极机 结构。只有在频率较高而尺寸又较大的力矩式自整角 机中才采用隐极式结构。选用两极电机是为了保证在 整个圆周范围内只有唯一的转子对应位置，从而达到 准确指示。选用凸极式结构是为了能获得较好的参数 配合关系，以提高运行性能。
送机：主要与力矩式差动发送机、力矩式接收机一起工作，将
转子转角的变化转变为电信号输出。目前，我国生产的力矩式自整角发 送机其型号为ZLF。 ✓ 力矩式接收机：主要与力矩式发送机、力矩式差动发送机一起工作。其 作用是，接收了力矩式发送机或力矩式差动发送机的电信号后，使其转 子自动地转到对应于发送机转子的位置，或使转于转动的角度对应子发 送机转子和差动发送机转于转角变化的和或差)。目前，我国生产的力矩 式自整角接收机其型号为ZLJ。 ✓ 力矩式差动发送机：串接于力矩式发送机与接收机之间，将发送机的转 子转角及其自身的转子转角之和(或差)变换成电信号，传输给接收机。目 前，我国生产的力矩式差动自整角发送机其型号为ZCF ✓ 力矩式差动接收机：串接于两台力矩式发送机之间，接收它们输出的电 信号，使其转子转角为两台发送机转子转角之和(或差)。日前，我国生产 的力矩式差动自整角接收机其型号为ZCJ。
采用控制式自整角机和伺服机构组成的随动系统中，其驱动负载能力取决于系统 中的伺服电动机的容量，故能带动较大的负载。又控制式自整角机组成的闭环系 统，精度较高。
控制式自整角机分类
控制式自整角机按其用途可分为三种： 控制式发送机：主要用来与控制式自整角变压器或控制式差动发送机一
起工作。其作用是将转子转角的变化转变为电信号输出。目前，我国生 产的控制式自镑角发送机其型号为ZKF。 控制式自整角变压器：主要用来与控制式发送机及控制式差动发送机一 起工作。其作用是接收从控制式发送机或控制式差动发送机发送来的电 信号，使之变成与失调角呈正弦函数关系的输出电压。目前。我国生产 的控制式自锭角变压器其型号为ZKB。 控制式差动发送机：串接于控制式发送机与控制式自整角变压器之间， 将发送机转子转角及其自身转子转角的和(或差)变换成电信号送人自整角 变压器。目前，我国生产的控制式差动自整角发送机其型号为ZKC。
第二节
力矩式自整角机
力矩式自整角机结构
力矩式自整角发送机和接收机大都采用两极的凸极机 结构。只有在频率较高而尺寸又较大的力矩式自整角 机中才采用隐极式结构。选用两极电机是为了保证在 整个圆周范围内只有唯一的转子对应位置，从而达到 准确指示。选用凸极式结构是为了能获得较好的参数 配合关系，以提高运行性能。
送机：主要与力矩式差动发送机、力矩式接收机一起工作，将
转子转角的变化转变为电信号输出。目前，我国生产的力矩式自整角发 送机其型号为ZLF。 ✓ 力矩式接收机：主要与力矩式发送机、力矩式差动发送机一起工作。其 作用是，接收了力矩式发送机或力矩式差动发送机的电信号后，使其转 子自动地转到对应于发送机转子的位置，或使转于转动的角度对应子发 送机转子和差动发送机转于转角变化的和或差)。目前，我国生产的力矩 式自整角接收机其型号为ZLJ。 ✓ 力矩式差动发送机：串接于力矩式发送机与接收机之间，将发送机的转 子转角及其自身的转子转角之和(或差)变换成电信号，传输给接收机。目 前，我国生产的力矩式差动自整角发送机其型号为ZCF ✓ 力矩式差动接收机：串接于两台力矩式发送机之间，接收它们输出的电 信号，使其转子转角为两台发送机转子转角之和(或差)。日前，我国生产 的力矩式差动自整角接收机其型号为ZCJ。
采用控制式自整角机和伺服机构组成的随动系统中，其驱动负载能力取决于系统 中的伺服电动机的容量，故能带动较大的负载。又控制式自整角机组成的闭环系 统，精度较高。
控制式自整角机分类
控制式自整角机按其用途可分为三种： 控制式发送机：主要用来与控制式自整角变压器或控制式差动发送机一
起工作。其作用是将转子转角的变化转变为电信号输出。目前，我国生 产的控制式自镑角发送机其型号为ZKF。 控制式自整角变压器：主要用来与控制式发送机及控制式差动发送机一 起工作。其作用是接收从控制式发送机或控制式差动发送机发送来的电 信号，使之变成与失调角呈正弦函数关系的输出电压。目前。我国生产 的控制式自锭角变压器其型号为ZKB。 控制式差动发送机：串接于控制式发送机与控制式自整角变压器之间， 将发送机转子转角及其自身转子转角的和(或差)变换成电信号送人自整角 变压器。目前，我国生产的控制式差动自整角发送机其型号为ZKC。
控制电机第六章 自整角机_OK
bp1 Bm1 sint cos X
bp1为基波每相磁密瞬时值；Bm1为基波每相电流达最大值时产生的磁密幅值； X为沿周长方向的空间弧度值。
15
2.定子绕组的感应电流
发送机上的转子励磁绕组通入电流后，产生脉振磁通， 匝链到定子各相绕组产生感应电势。 转子处于某一位置，定子三相绕组的感应电势在时间的相位彼 此相同，而感应电势的大小则与转子绕组在空间的位置有关。
4
➢力矩式自整角机有时会用到差动自整角机
差动式发送机（ZCF，TDX），差动式接收机（ZCJ，TDR） 差动发送机接于“ZLF”和“ZLJ”之间，将“ZLF”转角 和自身的转角的和（或差）转变为电信号，输至“ZLJ”； 差动接收机串接于两个“ZLF”之间，接收电信号，将自 身的转角为两发送机转角的和（或差）。
转子转过任意角 1时，磁密在
D1D4轴线的分量分别：
Bf cos1 匝链D1D4绕组 Bf sin1 不匝链D1D4绕组
设 m为一个极的磁通
量，D1相绕组所匝链的 励磁磁通幅值为：
1 m cos1 16
三相定子绕组 所匝链励磁磁 通的幅值为：
1 m cos1 2 m cos(1 1200) 3 m cos(1 2400)
[注意] ：三相整步绕组中的电流是单向电流。
32
两机处于协调位置
发送机偏转造成失调
处于协调位置时，两机 的三相整步绕组感应电势 对应相等，整步绕组中没 有电流流过，气隙只有励 磁磁场，转子都不受力。
失调后整步绕组有电流， 磁场变化，转子受力。
失调时两机的受力情况
33
34
5差动式自整角机
35
36
if I fm sint
某一瞬间磁场的轴线即为励磁绕组的轴线，而实际励磁绕组 中电流if随时间作正弦（或余弦）变化，因此磁通密度也随 之变正变负，变大变小。
bp1为基波每相磁密瞬时值；Bm1为基波每相电流达最大值时产生的磁密幅值； X为沿周长方向的空间弧度值。
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2.定子绕组的感应电流
发送机上的转子励磁绕组通入电流后，产生脉振磁通， 匝链到定子各相绕组产生感应电势。 转子处于某一位置，定子三相绕组的感应电势在时间的相位彼 此相同，而感应电势的大小则与转子绕组在空间的位置有关。
4
➢力矩式自整角机有时会用到差动自整角机
差动式发送机（ZCF，TDX），差动式接收机（ZCJ，TDR） 差动发送机接于“ZLF”和“ZLJ”之间，将“ZLF”转角 和自身的转角的和（或差）转变为电信号，输至“ZLJ”； 差动接收机串接于两个“ZLF”之间，接收电信号，将自 身的转角为两发送机转角的和（或差）。
转子转过任意角 1时，磁密在
D1D4轴线的分量分别：
Bf cos1 匝链D1D4绕组 Bf sin1 不匝链D1D4绕组
设 m为一个极的磁通
量，D1相绕组所匝链的 励磁磁通幅值为：
1 m cos1 16
三相定子绕组 所匝链励磁磁 通的幅值为：
1 m cos1 2 m cos(1 1200) 3 m cos(1 2400)
[注意] ：三相整步绕组中的电流是单向电流。
32
两机处于协调位置
发送机偏转造成失调
处于协调位置时，两机 的三相整步绕组感应电势 对应相等，整步绕组中没 有电流流过，气隙只有励 磁磁场，转子都不受力。
失调后整步绕组有电流， 磁场变化，转子受力。
失调时两机的受力情况
33
34
5差动式自整角机
35
36
if I fm sint
某一瞬间磁场的轴线即为励磁绕组的轴线，而实际励磁绕组 中电流if随时间作正弦（或余弦）变化，因此磁通密度也随 之变正变负，变大变小。
自整角机结构、工作原理
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3.2 定子绕组的感应电流
自整角机发送机转子上的励磁绕组通过电流 if 后，将产生相位彼此相同， 而感应电势的大小则与转子绕组在空间的位置有关。 为便于分析， 将图 5 - 11 中的“ＺKＦ”画成图 5 - 15， 用以求出D1相绕组所匝链的磁通。 而且仅用一匝线圈Z1 - Z2表示在转子上的励磁绕组， 用另一匝线圈D1 - D4 表示在定子上的D1相绕组。
式中, E2max 为ZKB输出绕组感应电势有效值达到最大时的值, 即输出绕组轴线与定子合成磁场轴线重合时的电势大小。 由于ZKF的励磁绕组外加电压Uf一般为固定值, 成对运行的自整角机的参数也不变, 所以E2max 是一个常数。
图 5 - 22 随动系统中的ZKF-ZKB
以上所分析的内容就是控制式自整角机的工作原理。 简单归纳如下：
力矩式自整角机的功用是直接达到转角随动的目的， 即将机械角度变换为力矩输出， 但无力矩放大作用， 接收误差稍大， 负载能力较差， 其静态误差范围为 0.5°～2°。 因此， 力矩式自整角机只适用于轻负载转矩及精度要求不太高的开环控制的伺服系统里。
无论自整角机作力矩式运行或者是控制式运行， 每一种运行方式在自动控制系统中自整角机通常必须是两个(或两个以上)组合起来才能使用， 不能单机使用。 力矩式运行时：发送机和接收机 控制式运行时：发送机和变压器
1 自整角机用途
自整角机属于自动控制系统中的测位用微特电机。 测位用微特电机包括： 自整角机、 旋转变压器(下一章讲) 。 自整角机若按使用要求不同可分为力矩式自整角机和控制式自整角机两大类。
控制式自整角机的功用是作为角度和位置的检测元件， 它可将机械角度转换为电信号或将角度的数字量转变为电压模拟量， 而且精密程度较高， 误差范围仅有3′～14′。 因此，控制式自整角机用于精密的闭环控制的伺服系统中是很适宜的。
3.2 定子绕组的感应电流
自整角机发送机转子上的励磁绕组通过电流 if 后，将产生相位彼此相同， 而感应电势的大小则与转子绕组在空间的位置有关。 为便于分析， 将图 5 - 11 中的“ＺKＦ”画成图 5 - 15， 用以求出D1相绕组所匝链的磁通。 而且仅用一匝线圈Z1 - Z2表示在转子上的励磁绕组， 用另一匝线圈D1 - D4 表示在定子上的D1相绕组。
式中, E2max 为ZKB输出绕组感应电势有效值达到最大时的值, 即输出绕组轴线与定子合成磁场轴线重合时的电势大小。 由于ZKF的励磁绕组外加电压Uf一般为固定值, 成对运行的自整角机的参数也不变, 所以E2max 是一个常数。
图 5 - 22 随动系统中的ZKF-ZKB
以上所分析的内容就是控制式自整角机的工作原理。 简单归纳如下：
力矩式自整角机的功用是直接达到转角随动的目的， 即将机械角度变换为力矩输出， 但无力矩放大作用， 接收误差稍大， 负载能力较差， 其静态误差范围为 0.5°～2°。 因此， 力矩式自整角机只适用于轻负载转矩及精度要求不太高的开环控制的伺服系统里。
无论自整角机作力矩式运行或者是控制式运行， 每一种运行方式在自动控制系统中自整角机通常必须是两个(或两个以上)组合起来才能使用， 不能单机使用。 力矩式运行时：发送机和接收机 控制式运行时：发送机和变压器
1 自整角机用途
自整角机属于自动控制系统中的测位用微特电机。 测位用微特电机包括： 自整角机、 旋转变压器(下一章讲) 。 自整角机若按使用要求不同可分为力矩式自整角机和控制式自整角机两大类。
控制式自整角机的功用是作为角度和位置的检测元件， 它可将机械角度转换为电信号或将角度的数字量转变为电压模拟量， 而且精密程度较高， 误差范围仅有3′～14′。 因此，控制式自整角机用于精密的闭环控制的伺服系统中是很适宜的。
第六章自整角机
第6章 自整角机
6.1 概述 6.2 控制式自整角机的工作原理 6.3控制式自整角机的差动运行 6.4 控制式自整角机的性能指标 6.5 力矩式自整角机 6.6 直线自整角机 6.7 自整角机的选择和使用
6.1 概述
6.1.1自整角机的功能与分类 6.1.2自整角机的结构
6.1 概述
自整角机是一种将转角变换成电压信号或将电压信号变 换成转角，以实现角度传输、变换和指示的元件。它可以用 于测量或控制远距离设备的角度位置，也可以在随动系统中 用作机械设备之间的角度联动装置，以使机械上互不相联的 两根或两根以上转轴保持同步偏转或旋转。通常是两台或多 台组合使用。
3
m
cos(1
120
)
E1 E cos1
E2 E cos(1 120 )
E3
E
cos(1
120
)
图6-5控制式自整角机的工作原理图
6.2.1发送机ZKF的定子磁场
在ZKF与ZKB的整步绕组回路中产生电流
I1
E1 Z
E cos1
Z
I
c os1
I2
E2 Z
E cos(1 120)
Z
I cos(1
则ZKC转子绕组产生的磁场
B
必定与转子绕组
R
C1
的夹角为180 (1 2 )
因ZKC转子三相绕组和ZKB定子三相绕组对应连接，所以它们对应相的
电流大小相等、方向相反，该电流在ZKB定子绕组中产生的磁场 B与 S1 相轴线的夹角为 (1 2 ) 。
在ZKB输出绕组中感应电动势为
E2 E2max cos 90 (1 2 ) E2max sin(1 2 )
2
cos2 1 cos2 (1 120) cos2 (1 120)
6.1 概述 6.2 控制式自整角机的工作原理 6.3控制式自整角机的差动运行 6.4 控制式自整角机的性能指标 6.5 力矩式自整角机 6.6 直线自整角机 6.7 自整角机的选择和使用
6.1 概述
6.1.1自整角机的功能与分类 6.1.2自整角机的结构
6.1 概述
自整角机是一种将转角变换成电压信号或将电压信号变 换成转角，以实现角度传输、变换和指示的元件。它可以用 于测量或控制远距离设备的角度位置，也可以在随动系统中 用作机械设备之间的角度联动装置，以使机械上互不相联的 两根或两根以上转轴保持同步偏转或旋转。通常是两台或多 台组合使用。
3
m
cos(1
120
)
E1 E cos1
E2 E cos(1 120 )
E3
E
cos(1
120
)
图6-5控制式自整角机的工作原理图
6.2.1发送机ZKF的定子磁场
在ZKF与ZKB的整步绕组回路中产生电流
I1
E1 Z
E cos1
Z
I
c os1
I2
E2 Z
E cos(1 120)
Z
I cos(1
则ZKC转子绕组产生的磁场
B
必定与转子绕组
R
C1
的夹角为180 (1 2 )
因ZKC转子三相绕组和ZKB定子三相绕组对应连接，所以它们对应相的
电流大小相等、方向相反，该电流在ZKB定子绕组中产生的磁场 B与 S1 相轴线的夹角为 (1 2 ) 。
在ZKB输出绕组中感应电动势为
E2 E2max cos 90 (1 2 ) E2max sin(1 2 )
2
cos2 1 cos2 (1 120) cos2 (1 120)
自整角机的工作原理
自整角机的工作原理自整角机是一种常见的机械设备，广泛应用于建筑、制造、航空和汽车工业等领域。
它的主要功能是将金属或非金属材料的角度进行修整，使其达到预期的形状和规格。
在本文中，我们将探讨自整角机的工作原理以及其在工业中的应用。
自整角机是由机械构件、液压系统、电气控制系统等组成的复杂设备。
它的工作原理主要是通过一系列的步骤来实现角度修整。
首先，材料被放置在机械构件中的夹具上。
夹具被设计成能够固定材料并保持其稳定性，以便进行后续的加工操作。
接下来，液压系统开始发挥作用。
液压系统是自整角机的核心部分，它通过液压油的压力来产生足够的力量，以使角度得到修整。
液压系统中的液压泵会将液压油从液压油箱中吸入，然后通过管道输送到液压缸中。
液压泵产生的压力使得液压缸的活塞向外伸出，施加力量到夹具上的材料上。
材料受到施加的力量后，会发生弹性和塑性变形。
在弹性变形过程中，材料会稍微弯曲，但在去掉外力后可以恢复到原来的形状。
而在塑性变形过程中，材料则会保持变形的形状。
当施加的力量被去掉后，液压系统的液压泵将停止工作，压力也会减小。
此时，夹具上的材料会开始恢复到其原始形状，但由于塑性变形的发生，材料的角度会有微小的变化。
为了达到预期的角度要求，需要进行多次循环操作。
每次循环中，施加的力量会使材料进行微小的变形，直到达到所需的角度。
在每次循环之后，材料会通过夹具上的指示器进行检查，以确保达到所需的角度。
自整角机的可靠性和精确性取决于其液压系统和控制系统的性能。
液压系统必须能够产生足够的力量，以对材料进行准确的角度修整。
而控制系统则需要能够准确地控制液压系统的工作，以确保每次循环中力量的施加和去除都能够精确到位。
在工业应用中，自整角机被广泛用于金属制造、航空制造、汽车制造等领域。
它可以对金属材料进行弯曲、翻边、折叠等加工操作，以满足不同行业对于材料角度的要求。
总结起来，自整角机是一种通过液压系统施加力量来修整材料角度的机械设备。
6.6自整角机解析
9
E I1 Es1 / Z cos I cos Z E I 2 Es 2 / Z cos( 120o ) I cos( 120o ) Z E o o I 3 Es 3 / Z cos( 120 ) I cos( 120 ) Z
式中，Z—发送机和自整角变压器每相定子电路的总阻抗 。 由上式可知，I1+I2+I3＝0，所以，实际上中线不起作 用，故不需要连中线。
o o
Er3 KI 3 cos( 90 120 )
o o
K [ I cos( 120 )] cos( 210 )
o o
式中，K——比例系数。
11
自整角变压器输出绕组两 端电压的有效值U2为上式 中各电动势之和：
1 Er 2 Er 3 U 2 Er
Es 2 E s 3 E cos( 120 )
式中，E为θ＝0时，D1 o E cos( 120 ) 相绕组中电动势的有 效值。 o
8
则： E s1 E cos
在这些电动势的作用下(假设两个星形连接的三相绕 组有一中线相连)，自整角变压器的三相绕组中每个绕组 流过的电流分别为：
13
2．应用举例
自整角变压器的输出电压经交流放大器放大后去控制交流 伺服电动机MS，伺服电动机同时带动控制对象(负载)和 自整角变压器的转子，它的转动总是要使失调角δ减小， 直到δ＝0时为止。如果发送机转子的转角不断变化，伺服 电动机也就不断转动，使θ′跟随θ而变化，以保持δ＝0， 达到转角随动的目的。
1m m cos
因为定子三相绕组是对称的，励磁绕组轴线和D2相绕组轴 线的夹角为θ +240o，和D3相绕组轴线的夹角为θ+120o， 于是，通过D1相绕组和通过D2相绕组的磁通幅值分别为 ： o o
自整角机
１ 力矩 式 自整 角机
～ Ｚ Ｉ
磅 — 一
Ｊ ；
■ ｛ ｌ Ｉ 信 号 电 动 枫
转 抽
厂 、． ． 、
控 ■ 巍 堪
＼ ／ —Ｉ 。 。 一
．
１ ． １ 力矩式 白整角机基本结构 。 自整角机 的定 子结构与一般小 型绕线转 子电动机 相似 ， 定子铁心上嵌有三相星形联 结对 称分布绕 组， 通常称为整步绕组 。转子结构则按不 同类 型采用 凸极 式或隐极 Ｗ Ｉ Ｖ ｌ １ Ｗ Ｉ ｖ Ｉ Ｊ 式， 通常采用凸极式 ， 只有在频率较高 而尺 寸又较大时 ， 才采用 隐极 ｌ ｝ 式结构 。 转 子磁极上放置单相或三相励磁绕组 。 转子绕组通过滑环 、 发避帆 接收讥 电刷 装置与外 电路连接 ， 滑环是 由银铜 合金制成 ， 电刷采 用焊银触 图 １ 控 制 式 自整 角机 的接 线 图 点， 以保 证可靠接 触。 １ ． ２力矩 式 自整角机工作原理 。 两 台 自整角机结构完全相 同， 一 并带动可调电位器的滑 动触点 ，使执行机构 的定值 电 玉发生 变化 ， 台作为发送机 ， 另一 台作为接收机 。它们 的转 子励 磁绕组接到 同一 转速也将 随之 升高或 降低 ， 从 而远距离调节执行机构的转速 。 单相交流电源上 ， 定子整步绕组则按相序 对应 连接。当两机的励磁 ２ 控 制 式 自整 角 机 绕组 中通 人单相交流 电流时 ， 在两机 的气 隙中产生脉动磁 场 ， 该磁 ２ ． １ 控制式 自整角机基本结构 。控制式 自整角机 的结构 和力矩 场将 在整 步绕组 中感应 出变压器 电动势 。 当发送机和接收机的转子 式类 似。 只是其接收机和力矩式不同 ， 它不直接驱动机 ６ 戎 负载 ， ＝ 而只 位置 一致 时 ，由于双方 的整 步绕组 回路中的感 应电动势大小相等 ， 是输出 电压信号 ， 其工作情况 如同变压器 ， 因此也称 ； 为 自整角变 方向相反 ， 所 以回路 中无 电流流过 ， 因而不产生 整步转矩 ， 此 时两机 压器 。它采用隐极式转子结构 ， 并在转子上装设单相 高精度 的正 弦 处于稳定 的平衡位置 。 绕组作为输 出绕组 。图 １为控制式 自整角机的接线 图 如果发送机 的转子从一致位置转一角度 ０时 ， 则在 整步绕组 回 ２ ． ２控制式 自整角机工作原理 。接收机 的转 子绕组已从电源断 路 中将 出现 电动势 ， 从 而引起均衡 电流。此均衡 电流与励磁绕组所 开 ， 它将角度传递 变为电信号输 出 ， 然后通过放 大器甚 控 制 一台伺 建立 的磁场相互作用而产生转矩 ， 使接收机也偏转相 同角度 。 服 电机 。 而且转子轴线位置预先转过 了 ９ ０ ｏ。 如果接 收机转子仍按 １ ． ３力矩 式 自整角机 的特点及应 用。力矩式 自整角机在接收机 图 １的起 始位置 ，则 当发送机 转子从起始位 置逆 时针方 向转 ０角 转子空转 时 ， 有较大的静态误 差 ， 并 且随着负载转 矩或转速 的增高 时 ，转子输 出绕组中感应 的变压器 电动势将为失 调角 ０的余 弦函 而加大 ， 存在振荡现象 ， 当很快 转动发送机时 ， 接收机不能立刻达到 数 ， 当 ＝０ 。 时， 输 出电压为最大 。当 ０增大时 ， 输出电压按余弦规 协调位置 ， 而是 围绕着新 的协调位置作衰减 的振荡。为 了克服这种 律减小 ， 这就给使用带来 不便 ， 因随动系统总希望当失 周角为 ０时 ， 振荡现象 ， 接收机 中均设有阻尼装置 。力矩式 自整 角机能直接达到 输出电压为 ０ ， 只有存在失调角时 ， 才有输 出电压 ， 并 恫 服 电机 运 转 角随动 的 目的 ， 即将机械角度 变换为力矩输 出 ， 但无 力矩放 大作 转。 此外 ， 当发送机 由起 始位 置向不 同方 向偏转时 ， 失调角虽有正负 用， 带负载 能力较 差。因此 ， 力矩式 自整角机只适用 于负载很轻限日 之分 ， 但因 Ｃ Ｏ Ｓ ０＝ｃ ｏ ｓ （ － ａ ） ， 输出电压都一样 ， 便无法从 自整角变压 仪 表的指针等） 及精 度要 求不高的开环控制 的随动 系统 中。力矩 式 器的输 出电压来判别发送机转子 的实 际偏转方 向。 为丁消除上述不 自整角机被广泛用作示位器 ： 首先将被指示 的物理量转换成 发送 机 便 ， 将接收机转子预先转过 了 ９ ０ 。， 这样 自整 角变 压 转子绕组输 轴 的转 角 ， 用 指针或刻 度盘作为接 收机 的负载 ， 由于发送 机和接 收 出电压信号为 ： Ｅ＝ ｓ ｉ ｎ ０， 式 中 表示接收机转子绕组感应 电动 机是 同步转动 的， 所 以接收机指 针准确地反应 了发送机所转过 的角 势最大值 。 该 电压经放大器放大后 ， 接到伺服 电机 的控 割绕组 ， 使伺 度。 如果把角位移换算成线位移 ， 就可知道液面 的高度 ， 实 现了远距 服 电机转动。伺服 电机一方 面拖 动负 载 ， 另一方面在机械上也与 自 离液面位置 的传递 。这种示位器不仅可 以指示液 面的位置 ， 也可 以 整角变压器转 子相连 ， 这样就可 以使得 负载跟随发送， 叽偏 转 ， 直到 用来指 示阀 门的位 置 ， 电梯 和矿井提升机位 置 、 变压器分接 开关位 负载的角度与发送机偏转 的角度相等为止。 置等。 ２ ． ３控制式 自整角机 的特点及应用 。控制式 自整角机 只输 出信 此外 ，力矩 式 自整角机还 可以作为调 节执行机 构转速 的定值 号 ， 负载能力取决于 系统 中的伺服 电机及放 大器的功率 ， 它 的系统 器 。由力矩式 自整角机的发送 机和接收机组成随动系统 ， 将接收机 结构 比较复杂 ， 需要伺服 电机 、 放 大器 、 减速 齿轮等设 蚤， 因此适 用 安装在执行 机构中 ，通过它 带动可调 电位 器的滑动 触点或其他 触 于精度较高 、 负载较大 的伺服系统 。 点， 而发送机可装设在远距离的操纵盘上 。可调 电位器 的一个定 点 参 考 文献 与滑动触点 之间的电压便作为执行 机构的定 值 ， 再 经过放 大器放 大 『 １ １ 杨 宗豹 ． 电机 及 拖 动 基 础ｆ Ｍ１ ． 北京： 冶金 工 业 出版 社 ２ ０ ０ ３ ． 后 用来 调节执行机构 的转速 。当需要改 变执 行机构的转速时 ， 只需 【 ２ 】 许晓峰 ． 电机及拖 动基础【 Ｍ ］ ． 北京 ： 高等教 育出版社 ， ２ ０ ￣ ０ ０ ． 要 调整操纵 盘上发送机转子 的位置角 ， 接收机转子就 自动跟 随偏转
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控 ■ 巍 堪
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．
１ ． １ 力矩式 白整角机基本结构 。 自整角机 的定 子结构与一般小 型绕线转 子电动机 相似 ， 定子铁心上嵌有三相星形联 结对 称分布绕 组， 通常称为整步绕组 。转子结构则按不 同类 型采用 凸极 式或隐极 Ｗ Ｉ Ｖ ｌ １ Ｗ Ｉ ｖ Ｉ Ｊ 式， 通常采用凸极式 ， 只有在频率较高 而尺 寸又较大时 ， 才采用 隐极 ｌ ｝ 式结构 。 转 子磁极上放置单相或三相励磁绕组 。 转子绕组通过滑环 、 发避帆 接收讥 电刷 装置与外 电路连接 ， 滑环是 由银铜 合金制成 ， 电刷采 用焊银触 图 １ 控 制 式 自整 角机 的接 线 图 点， 以保 证可靠接 触。 １ ． ２力矩 式 自整角机工作原理 。 两 台 自整角机结构完全相 同， 一 并带动可调电位器的滑 动触点 ，使执行机构 的定值 电 玉发生 变化 ， 台作为发送机 ， 另一 台作为接收机 。它们 的转 子励 磁绕组接到 同一 转速也将 随之 升高或 降低 ， 从 而远距离调节执行机构的转速 。 单相交流电源上 ， 定子整步绕组则按相序 对应 连接。当两机的励磁 ２ 控 制 式 自整 角 机 绕组 中通 人单相交流 电流时 ， 在两机 的气 隙中产生脉动磁 场 ， 该磁 ２ ． １ 控制式 自整角机基本结构 。控制式 自整角机 的结构 和力矩 场将 在整 步绕组 中感应 出变压器 电动势 。 当发送机和接收机的转子 式类 似。 只是其接收机和力矩式不同 ， 它不直接驱动机 ６ 戎 负载 ， ＝ 而只 位置 一致 时 ，由于双方 的整 步绕组 回路中的感 应电动势大小相等 ， 是输出 电压信号 ， 其工作情况 如同变压器 ， 因此也称 ； 为 自整角变 方向相反 ， 所 以回路 中无 电流流过 ， 因而不产生 整步转矩 ， 此 时两机 压器 。它采用隐极式转子结构 ， 并在转子上装设单相 高精度 的正 弦 处于稳定 的平衡位置 。 绕组作为输 出绕组 。图 １为控制式 自整角机的接线 图 如果发送机 的转子从一致位置转一角度 ０时 ， 则在 整步绕组 回 ２ ． ２控制式 自整角机工作原理 。接收机 的转 子绕组已从电源断 路 中将 出现 电动势 ， 从 而引起均衡 电流。此均衡 电流与励磁绕组所 开 ， 它将角度传递 变为电信号输 出 ， 然后通过放 大器甚 控 制 一台伺 建立 的磁场相互作用而产生转矩 ， 使接收机也偏转相 同角度 。 服 电机 。 而且转子轴线位置预先转过 了 ９ ０ ｏ。 如果接 收机转子仍按 １ ． ３力矩 式 自整角机 的特点及应 用。力矩式 自整角机在接收机 图 １的起 始位置 ，则 当发送机 转子从起始位 置逆 时针方 向转 ０角 转子空转 时 ， 有较大的静态误 差 ， 并 且随着负载转 矩或转速 的增高 时 ，转子输 出绕组中感应 的变压器 电动势将为失 调角 ０的余 弦函 而加大 ， 存在振荡现象 ， 当很快 转动发送机时 ， 接收机不能立刻达到 数 ， 当 ＝０ 。 时， 输 出电压为最大 。当 ０增大时 ， 输出电压按余弦规 协调位置 ， 而是 围绕着新 的协调位置作衰减 的振荡。为 了克服这种 律减小 ， 这就给使用带来 不便 ， 因随动系统总希望当失 周角为 ０时 ， 振荡现象 ， 接收机 中均设有阻尼装置 。力矩式 自整 角机能直接达到 输出电压为 ０ ， 只有存在失调角时 ， 才有输 出电压 ， 并 恫 服 电机 运 转 角随动 的 目的 ， 即将机械角度 变换为力矩输 出 ， 但无 力矩放 大作 转。 此外 ， 当发送机 由起 始位 置向不 同方 向偏转时 ， 失调角虽有正负 用， 带负载 能力较 差。因此 ， 力矩式 自整角机只适用 于负载很轻限日 之分 ， 但因 Ｃ Ｏ Ｓ ０＝ｃ ｏ ｓ （ － ａ ） ， 输出电压都一样 ， 便无法从 自整角变压 仪 表的指针等） 及精 度要 求不高的开环控制 的随动 系统 中。力矩 式 器的输 出电压来判别发送机转子 的实 际偏转方 向。 为丁消除上述不 自整角机被广泛用作示位器 ： 首先将被指示 的物理量转换成 发送 机 便 ， 将接收机转子预先转过 了 ９ ０ 。， 这样 自整 角变 压 转子绕组输 轴 的转 角 ， 用 指针或刻 度盘作为接 收机 的负载 ， 由于发送 机和接 收 出电压信号为 ： Ｅ＝ ｓ ｉ ｎ ０， 式 中 表示接收机转子绕组感应 电动 机是 同步转动 的， 所 以接收机指 针准确地反应 了发送机所转过 的角 势最大值 。 该 电压经放大器放大后 ， 接到伺服 电机 的控 割绕组 ， 使伺 度。 如果把角位移换算成线位移 ， 就可知道液面 的高度 ， 实 现了远距 服 电机转动。伺服 电机一方 面拖 动负 载 ， 另一方面在机械上也与 自 离液面位置 的传递 。这种示位器不仅可 以指示液 面的位置 ， 也可 以 整角变压器转 子相连 ， 这样就可 以使得 负载跟随发送， 叽偏 转 ， 直到 用来指 示阀 门的位 置 ， 电梯 和矿井提升机位 置 、 变压器分接 开关位 负载的角度与发送机偏转 的角度相等为止。 置等。 ２ ． ３控制式 自整角机 的特点及应用 。控制式 自整角机 只输 出信 此外 ，力矩 式 自整角机还 可以作为调 节执行机 构转速 的定值 号 ， 负载能力取决于 系统 中的伺服 电机及放 大器的功率 ， 它 的系统 器 。由力矩式 自整角机的发送 机和接收机组成随动系统 ， 将接收机 结构 比较复杂 ， 需要伺服 电机 、 放 大器 、 减速 齿轮等设 蚤， 因此适 用 安装在执行 机构中 ，通过它 带动可调 电位 器的滑动 触点或其他 触 于精度较高 、 负载较大 的伺服系统 。 点， 而发送机可装设在远距离的操纵盘上 。可调 电位器 的一个定 点 参 考 文献 与滑动触点 之间的电压便作为执行 机构的定 值 ， 再 经过放 大器放 大 『 １ １ 杨 宗豹 ． 电机 及 拖 动 基 础ｆ Ｍ１ ． 北京： 冶金 工 业 出版 社 ２ ０ ０ ３ ． 后 用来 调节执行机构 的转速 。当需要改 变执 行机构的转速时 ， 只需 【 ２ 】 许晓峰 ． 电机及拖 动基础【 Ｍ ］ ． 北京 ： 高等教 育出版社 ， ２ ０ ￣ ０ ０ ． 要 调整操纵 盘上发送机转子 的位置角 ， 接收机转子就 自动跟 随偏转
特种电机与控制第四章 自整角机
第四节 控制式自整角机的结构和运行性能
自整角变压器的比电压是指它与发送机处于协调位置附近且失调 角为1°时的输出电压,其单位为V/(°)。 4.输出相位移φ 它是指控制式自整角机系统中,自整角变压器输出电压的基波分 量与励磁电压的基波分量之间的时间相位差,以角度表示。
四、多台自整角变压器的并联使用
在实际应用中,经常需要将同一转角信号分别传输到几个不同的 地点,于是就需要用几台接收机同时接到一台发送机上。
第二节 力矩式自整角机的结构和运行性能
1)比整步转矩的降低。 2)接收机指示误差的增大使精度降低。 3)自整角发送机的温升增高。 4)自整角机整步绕组之间引起环流等。 经分析,当几台和发送机同型号的接收机并联工作时,每台接收机 的比整步转矩将减小到成对工作时的2/(n+1)倍。
(2)利用半导体二极管的非线性进行通道切换 此为一种无接触 点式的切的方式,如图4-14所示。
在图4-14中,精机通道电路中的电阻R2值选取得远大于电阻R1。
第四节 控制式自整角机的结构和运行性能
1)可以降低从发送机取用的励磁电流,有利于多台自整角变压器 与发送机并联工作。 2)由于电机的气隙均匀,在运行时整步绕组的合成磁动势在空间 任一位置都有相同的磁导,可以避免由于磁通波形发生畸变而影 响输出绕组的电动势。 3)又因电机的气隙磁导均匀无磁阻转矩(反应转矩),从而消除了 失调角存在时自整角变压器的转子自动跟随发送机转子保持协调 位置的任何趋势。 自整角变压器工作时,输出绕组必须接有高阻抗负载,以避免输出 绕组的电枢反应磁动势引起输出电动势的变化。
第二节 力矩式自整角机的结构和运行性能
一、力矩式自整角机的结构
力矩式自整角机(包括发送机和接收机)大都采用两极凸极式结构， 只有在频率较高而尺寸又较大的力矩式自整角机中才采用隐极式 结构。 1)三相整步绕组采用分布短矩绕组或同心式不等匝绕组。 2)适当地选定凸极转子极弧长,以使气隙磁通密度的分布接近正 弦波形。 3)选取较低的磁通密度。 4)定子铁心扭斜一个定和运行性能
第5章自整角机
（即0 ~0.523 弧度）
以 代替sin 所造成
的误差不大于5%。
控制电机
失调角很小时，输出电势看成与失调角成 正比，这样输出电势的大小反映了发送轴和接
收轴转角差值的大小。 E0 E0max
自整角变压器输出绕组接上交流放大器时， 可认为输出绕组电压为：
U0= U0max
D’1
B’
该电压经放大后，送给
D’3
5.4 控制式自整角机的性能指标
一、误差概述
控制式自整角机在失调角很小时，其变压器
的输出电压为U0= U0max ，当 = 0 时，U0= 0 。
这个结论是在理想的自整角机中得出来的。
实际上，由于结构和工艺上的各种因素，即
使在协调位置 = 0 输出绕组中仍有电压U0存在。
D’1
B’
一般情况下，这个
Z’1 D’1 1 B’
当 = 0，cos =1 即转子绕组轴
线重合时，
E0= E0max ，变压器输出电势达
D’2
D’3 到最大。
控制电机
E0
2
1 Z’2
Z’1 D’1 1 B’
E0= E0max cos
把 = 0 作为协调位置，那么
协调时反而输出最大电势， 这是随动系统所不希望的。 系统希望协调位置时输出绕 组电势为 0 。
控制式自整角接收机输出的是与两 轴转角差成一定关系的电压，该电压控 制交流伺服电动机去带动被动轴旋转， 故能带动较大负载。由于接收机工作在 变压器状态，故通常称为自整角变压器。
控制电机
力矩式接收机直接输出力矩并带动负 载，但带载能力差，只能带动指针、刻度 盘等轻负载，常用于角度传输精度要求不 很高的指示系统中。
置定义为协调位置。协调时，输出电势E0= 0。相
以 代替sin 所造成
的误差不大于5%。
控制电机
失调角很小时，输出电势看成与失调角成 正比，这样输出电势的大小反映了发送轴和接
收轴转角差值的大小。 E0 E0max
自整角变压器输出绕组接上交流放大器时， 可认为输出绕组电压为：
U0= U0max
D’1
B’
该电压经放大后，送给
D’3
5.4 控制式自整角机的性能指标
一、误差概述
控制式自整角机在失调角很小时，其变压器
的输出电压为U0= U0max ，当 = 0 时，U0= 0 。
这个结论是在理想的自整角机中得出来的。
实际上，由于结构和工艺上的各种因素，即
使在协调位置 = 0 输出绕组中仍有电压U0存在。
D’1
B’
一般情况下，这个
Z’1 D’1 1 B’
当 = 0，cos =1 即转子绕组轴
线重合时，
E0= E0max ，变压器输出电势达
D’2
D’3 到最大。
控制电机
E0
2
1 Z’2
Z’1 D’1 1 B’
E0= E0max cos
把 = 0 作为协调位置，那么
协调时反而输出最大电势， 这是随动系统所不希望的。 系统希望协调位置时输出绕 组电势为 0 。
控制式自整角接收机输出的是与两 轴转角差成一定关系的电压，该电压控 制交流伺服电动机去带动被动轴旋转， 故能带动较大负载。由于接收机工作在 变压器状态，故通常称为自整角变压器。
控制电机
力矩式接收机直接输出力矩并带动负 载，但带载能力差，只能带动指针、刻度 盘等轻负载，常用于角度传输精度要求不 很高的指示系统中。
置定义为协调位置。协调时，输出电势E0= 0。相
自整角机工作原理
自整角机工作原理一、什么是自整角机自整角机是一种用于金属加工中的机械设备，主要用于对金属材料进行角度修整和整形。
它能够精确地调整金属材料的角度，使其达到所需的要求。
自整角机广泛应用于机械制造、汽车制造、船舶制造等领域。
二、自整角机的组成部分自整角机由以下几个主要组成部分构成：1. 机架机架是自整角机的基础支撑结构，通常由坚固的钢材制成。
机架的稳定性和刚性对于自整角机的工作效果至关重要。
2. 主轴主轴是自整角机的核心部件，它通过电机驱动，并且具有可调节的转速。
主轴上安装有刀具，用于对金属材料进行切削和修整。
3. 刀具刀具是自整角机上用于切削和修整金属材料的工具。
常见的刀具有切削刀具、车削刀具等。
刀具的选择和使用对于自整角机的工作效果和加工质量有着重要的影响。
4. 控制系统控制系统是自整角机的重要组成部分，它通过对主轴的转速、刀具的位置和运动轨迹进行控制，实现对金属材料角度的精确调整。
控制系统通常由电气元件、传感器和计算机等设备组成。
三、自整角机的工作原理自整角机的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 材料夹持首先，需要将待加工的金属材料夹持在自整角机的工作台上。
夹持方式可以根据具体的加工要求选择，常见的夹持方式有机械夹持和液压夹持。
2. 刀具定位在金属材料夹持好之后，需要将刀具定位到待修整的角度位置。
刀具的定位可以通过手动调整或者自动控制实现，具体方式取决于自整角机的设计和配置。
3. 开始加工一切准备就绪后，可以开始加工了。
自整角机的控制系统会根据预设的参数，控制主轴的转速和刀具的运动轨迹，对金属材料进行切削和修整。
加工过程中，自整角机会根据实际情况对刀具的位置进行微调，以确保加工精度和质量。
4. 完成加工当金属材料达到预设的角度要求后，加工过程结束。
此时，需要停止主轴的转动，并将金属材料从夹持装置中取出。
四、自整角机的优势和应用自整角机具有以下几个优势：1.精度高：自整角机通过控制系统的精确调整，能够实现对金属材料角度的精确控制，加工精度高。
自整角机结构原理PPT课件
小 功
单相交流电源上，称为自整角发送机，用ZKF表示。
率
另一台用来接收转角信号并将转角信号转换成励磁绕
同
步
组中的感应电动势输出，称之为自整角接收机，用
电
动
ZKJ表示。两台自整角机定子中的整步绕组均接成星
机
形，三对相序相同的相绕组分别接成回路。
电机与拖动
～
θ2
自
θ1
接收机 J
整
角
电
发送机 F
机
a
a
和 小
机
角自动跟踪的目的。
E2 k( ) k
1—交流伺服电动机；2—放大器； 3—减速器；4—自整角接收机； 5—刻度盘；6—自整角发送机
雷达高低角自动 显示系统原理图
电机与拖动
四、控制式自整角机的应用
自
只要系统的功率足够大，接
整 收机上便可带动火炮一类阻力矩
角
电 很大的负载。发送机和接收机之
功
率 之间的相对位置。当整步绕组中的某一相绕组轴线与励磁
同
步 绕组轴线重合时，该相绕组中的感应电动势为最大值EFm，用
电 动
表示电动势的最大值。
机
电机与拖动
设发送机整步绕组中的A相绕组轴线与其对
自
应的励磁绕组轴线的夹F角为 ，接收机整步绕组中的A
整
角
相绕组轴线与其对应的励磁绕组轴线的夹J 角为 ，如
角
电 机
E0 E0m cos 90 E0m sin
和 小
由于接收机转子不能转动 J，即
是恒定的。
功
控制式自整角机的输出电动势的大小反映了发送机转子
率
同
的偏转角度，输出电动势的极性反映了发送机转子的偏
第三章-自整角机
-11-
第三章 自整角机 先分析发送机整步绕组的磁动势，当不计高次谐波 时，每相基波磁动势的幅值为
1 2 F1a Fm sin 2 sin 2 1 2 2π ) sin F1b Fm sin( 2 3 2 F F sin(1 2 2π ) sin m 1c 2 3 2
即不计电枢反应的影响。
这样就可以忽略磁动势和电动势中的高次谐波，并应
用叠加原理和矢量运算进行分析。
-7-
第三章 自整角机 1. 整步绕组的电动势和电流 当自整角机的励磁绕组接通交流电源后，在发送机 和接收机气隙中都将产生脉振磁场，该脉振磁场在两机
整步绕组中感应出在时间上同相位的电动势，其有效值
分别表示为
E
整步绕组中一相感应电动势的最大有效值
-32-
第三章 自整角机 设整步绕组每相的等效阻抗为Z，则各相回路电流 的有效值分别为
E Ia cos1 I cos1 2Z E 2π 2π cos( 1 ) I cos( 1 ) I b 2Z 3 3 E 2π 2π I cos( 1 ) I cos( 1 ) c 2Z 3 3
控制电机
第三章 自整角机
第一节 力矩式自整角机 第二节 控制式自整角机 第三节 差动式自整角机* 第四节 自整角机的选用
-1-
第三章 自整角机 自整角机是用于同步随动系统中的一种特种电机， 它通过电的方式在两个或两个以上无机械联系的转轴之 间传递角位移或使之同步旋转，因此也称为“电轴”，
在同步联络装臵和遥控系统中得到广泛的应用。
3 I 2d 4 I (1 cos ) 3 I 2q I sin 4
自整角机全面详解
式。
第5章 自整角机
•
无论自整角机作力矩式运行或者是控制式运行， 每一种
运行方式在自动控制系统中自整角机通常必须是两个(或两个以
上)组合起来才能使用， 不能单机使用。 若成对使用的自整角机
按力矩式运行时， 其中有一个是力矩式发送机(国内代号为ZLF，
国际代号为TX)， 另一个则是力矩式接收机(国内代号为ZLJ， 国
“ZKB”之间， 将发送机转角及其自身转角的和(或差)转变成电
信号， 输至自整角机变压器即“ZKB”。 差动式自整角机的定、
转子绕组均为三相连接， 而且均接成Y形， 它们的定、 转子绕
组引出端分别用D1、 D2、 D3和Z1、 Z2、 Z3表示， 如图 5-2 所示。
第5章 自整角机
•
控制式自整角机的功用是作为角度和位置的检测元件，
大， 负载能力较差， 其静态误差范围为 0.5°～2°。 因此，
力矩式自整角机只适用于轻负载转矩及精度要求不太高的开环
控制的伺服 雷达俯仰角自动显示系统原理图
第5章 自整角机
5.2 自整角机的基本结构
•
自整角机的结构和一般旋转电机相似， 主要由定子和转子
两大部分组成。 定子铁心的内圆和转子铁心的外圆之间存在有很
•
(1) 对某瞬时来说， 磁场的大小沿定子内圆周长方向作余
弦(或正弦)分布；
•
(2) 对气隙中某一点而言， 磁场的大小随时间作正弦(或余
弦)变化(或脉动)。若把符合上述特点的单相脉振磁场写成瞬时
值表达式， 则
•
bp1 =Bm1sinωt cosX
(5 - 2)
•
式中, bp1 为基波每相磁密瞬时值； Bm1 为基波每相电
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第三章
自整角机
基本内容与重难点
力矩式自整角机的分类和结构；运行原理和性能；主 要技术指标；阻尼绕组。重点从物理概念上深刻理解 力矩式自整角机的运行原理和静态整步转矩的产生。
多台自整角接收机的并联使用。 控制式自整角机的结构、运行原理和性能，主要技术
指标。重点掌握其运行原理和输出特性。 差动自整角机的结构和运行原理。要求熟悉差动自整
力矩式自整角机分类
力矩式自整角机按其用途可分为四种： ✓ 力矩式发送机：主要与力矩式差动发送机、力矩式接收机一起工作，将
转子转角的变化转变为电信号输出。目前，我国生产的力矩式自整角发 送机其型号为ZLF。 ✓ 力矩式接收机：主要与力矩式发送机、力矩式差动发送机一起工作。其 作用是，接收了力矩式发送机或力矩式差动发送机的电信号后，使其转 子自动地转到对应于发送机转子的位置，或使转于转动的角度对应子发 送机转子和差动发送机转于转角变化的和或差)。目前，我国生产的力矩 式自整角接收机其型号为ZLJ。 ✓ 力矩式差动发送机：串接于力矩式发送机与接收机之间，将发送机的转 子转角及其自身的转子转角之和(或差)变换成电信号，传输给接收机。目 前，我国生产的力矩式差动自整角发送机其型号为ZCF ✓ 力矩式差动接收机：串接于两台力矩式发送机之间，接收它们输出的电 信号，使其转子转角为两台发送机转子转角之和(或差)。日前，我国生产 的力矩式差动自整角接收机其型号为ZCJ。
自整角机机械结构
自整角机的机壳，为保证在薄壁情况下有足 够的强度，28号机座以下的机壳均用不锈 钢筒制成；28号机座以上的机壳一般都采 用铝合金制成；而28号机座的机壳两者均 有采用。机壳通常加工成杯形，即电机的一 端有端盖，另一端是封闭的。轴承孔分别位 于端盖和机壳上。
20号机座以下的电机都采用“一刀通”结 构，即定子铁心内圆和轴承孔为同一尺寸， 保证了定、转子有较高的同心度；20号机 座以上的电机都采用装配式结构。
角机的运行原理。
第一节
概述
自整角机的概念
自整角机的概念：随动系统是通过两台或多台电机在电路上的联 系，使机械上互不相连的两根或多根转轴能够自动地保持相同的 转角变化，或同步旋转。电机具有的上述性能，称为自整步特性。 在该系统中所使用的这类电机称为自整角机。
自整角机一般成对或多台组合使用。在随动系统中，产生信号的 一方称为发送方，它所使用的自整角机称为发送机；接受信号的 一万称为接受方，它所使用的自整角机称为接收机
控制式自整角机概述
控制式自整角机主要应用于由自整角机和伺服机构组成的随动系统中。其接收机 转轴不直接带动负载，即没有力矩输出。而当发送机和接收机转于之间存在角位 差(即失调角)时，在接收机上将有与此失调角呈正弦函数关系的电压输出。控制 式自整角机的阻抗比相应的力矩式自整角机高。其接收机是工作在变压器状态， 通常称为自整角变压器。
采用控制式自整角机和伺服机构组成的随动系统中，其驱动负载能力取决于系统 中的伺服电动机的容量，故能带动较大的负载。又控制式自整角机组成的闭环系 统，精度较高。
控制式自整角机分类
控制式自整角机按其用途可分为三种： 控制式发送机：主要用来与控制式自整角变压器或控制式差动发送机一
起工作。其作用是将转子转角的变化转变为电信号输出。目前，我国生 产的控制式自镑角发送机其型号为ZKF。 控制式自整角变压器：主要用来与控制式发送机及控制式差动发送机一 起工作。其作用是接收从控制式发送机或控制式差动发送机发送来的电 信号，使之变成与失调角呈正弦函数关系的输出电压。目前。我国生产 的控制式自锭角变压器其型号为ZKB。 控制式差动发送机：串接于控制式发送机与控制式自整角变压器之间， 将发送机转子转角及其自身转子转角的和(或差)变换成电信号送人自整角 变压器。目前，我国生产的控制式差动自整角发送机其型号为ZKC。
自整角机是一种感应式机电元件，是一种能对角位移或角速度的 偏差自动整步的感应式控制电机。广泛应用于随动系统中,作为角 度的传输、变换和指示。
自动控制系统中通常使用的自整角机均由单相交流电源供电．故 又称为单相自整角机。常用的电源频率有400Hz和50Hz两种。
自整角机的分类
自整角机按其使用要求的不同，可分为力矩式自整角机和控制式 自整角机两类。目前，在随动系统中大量使用的是控制式自整角 机。
无接触式和接触式自整角机
无接触式没有电刷、滑环的滑动接触，具有可靠性高、寿命长、 不产生无线电干扰等优点。其缺点是结构复杂、电气性能较差。
接触式自整角机的结构比较简单，性能较好，使用较为广泛。 我国自行设计的自整角机系列中各电机均为接触式自整角机，并
为封闭式、单轴伸。采用封闭式结构可以防止因机械撞击及电刷、 滑环污染所造成的接触不良，以免影响其性能．因此能适应于较 为恶劣的环境中工作。该系列共有12、20、28、36、45、70、90 八个机座号。除12号机座外，其余各机座号均以机壳外径尺寸 （mm）表示，12号机座的外径则为12.5mm。
当有失调角存在时，自整角变压器便有电压输出，此电压经放大器放大后再加到 伺服电动机的控制绕组中，使伺服电动机转动。伺服电动机通过齿轮减速后再带 动负载及自整角变压器的转子转动，并使失调角减小，直到失调角为零，相应自 整角变压器的输出电压亦为零，伺服电动机立即停转。这时。自整角变压器和发 送机的转子处于对应位置．与此同时负载也转过了相应的角度。
自整角机按结构形式ຫໍສະໝຸດ 同可分为无接触式和接触式两大类。力矩式自整角机概述
力矩式自整角机主要用于指示系统中。 力矩式自整角机本身不能放大力矩，要带动接收机轴上的机械负载，必须由自整角发送
机—方的驱动装置供给转矩。因此可以认为，力矩式自整角机系统好象是通过一个弹件 连接的、能在一定距离内扭转的轴来带动负载的 力矩式自整角机系统为开环系统，因此它只适用于接收机轴上负载很轻(如指针、刻度 盘)，又角度传输精度要求不很高的控制系统中。如远距离指示液面的高度、阀门的开 度、电梯和矿井提升机的位置、变压器的分接开关位置等。
自整角机
基本内容与重难点
力矩式自整角机的分类和结构；运行原理和性能；主 要技术指标；阻尼绕组。重点从物理概念上深刻理解 力矩式自整角机的运行原理和静态整步转矩的产生。
多台自整角接收机的并联使用。 控制式自整角机的结构、运行原理和性能，主要技术
指标。重点掌握其运行原理和输出特性。 差动自整角机的结构和运行原理。要求熟悉差动自整
力矩式自整角机分类
力矩式自整角机按其用途可分为四种： ✓ 力矩式发送机：主要与力矩式差动发送机、力矩式接收机一起工作，将
转子转角的变化转变为电信号输出。目前，我国生产的力矩式自整角发 送机其型号为ZLF。 ✓ 力矩式接收机：主要与力矩式发送机、力矩式差动发送机一起工作。其 作用是，接收了力矩式发送机或力矩式差动发送机的电信号后，使其转 子自动地转到对应于发送机转子的位置，或使转于转动的角度对应子发 送机转子和差动发送机转于转角变化的和或差)。目前，我国生产的力矩 式自整角接收机其型号为ZLJ。 ✓ 力矩式差动发送机：串接于力矩式发送机与接收机之间，将发送机的转 子转角及其自身的转子转角之和(或差)变换成电信号，传输给接收机。目 前，我国生产的力矩式差动自整角发送机其型号为ZCF ✓ 力矩式差动接收机：串接于两台力矩式发送机之间，接收它们输出的电 信号，使其转子转角为两台发送机转子转角之和(或差)。日前，我国生产 的力矩式差动自整角接收机其型号为ZCJ。
自整角机机械结构
自整角机的机壳，为保证在薄壁情况下有足 够的强度，28号机座以下的机壳均用不锈 钢筒制成；28号机座以上的机壳一般都采 用铝合金制成；而28号机座的机壳两者均 有采用。机壳通常加工成杯形，即电机的一 端有端盖，另一端是封闭的。轴承孔分别位 于端盖和机壳上。
20号机座以下的电机都采用“一刀通”结 构，即定子铁心内圆和轴承孔为同一尺寸， 保证了定、转子有较高的同心度；20号机 座以上的电机都采用装配式结构。
角机的运行原理。
第一节
概述
自整角机的概念
自整角机的概念：随动系统是通过两台或多台电机在电路上的联 系，使机械上互不相连的两根或多根转轴能够自动地保持相同的 转角变化，或同步旋转。电机具有的上述性能，称为自整步特性。 在该系统中所使用的这类电机称为自整角机。
自整角机一般成对或多台组合使用。在随动系统中，产生信号的 一方称为发送方，它所使用的自整角机称为发送机；接受信号的 一万称为接受方，它所使用的自整角机称为接收机
控制式自整角机概述
控制式自整角机主要应用于由自整角机和伺服机构组成的随动系统中。其接收机 转轴不直接带动负载，即没有力矩输出。而当发送机和接收机转于之间存在角位 差(即失调角)时，在接收机上将有与此失调角呈正弦函数关系的电压输出。控制 式自整角机的阻抗比相应的力矩式自整角机高。其接收机是工作在变压器状态， 通常称为自整角变压器。
采用控制式自整角机和伺服机构组成的随动系统中，其驱动负载能力取决于系统 中的伺服电动机的容量，故能带动较大的负载。又控制式自整角机组成的闭环系 统，精度较高。
控制式自整角机分类
控制式自整角机按其用途可分为三种： 控制式发送机：主要用来与控制式自整角变压器或控制式差动发送机一
起工作。其作用是将转子转角的变化转变为电信号输出。目前，我国生 产的控制式自镑角发送机其型号为ZKF。 控制式自整角变压器：主要用来与控制式发送机及控制式差动发送机一 起工作。其作用是接收从控制式发送机或控制式差动发送机发送来的电 信号，使之变成与失调角呈正弦函数关系的输出电压。目前。我国生产 的控制式自锭角变压器其型号为ZKB。 控制式差动发送机：串接于控制式发送机与控制式自整角变压器之间， 将发送机转子转角及其自身转子转角的和(或差)变换成电信号送人自整角 变压器。目前，我国生产的控制式差动自整角发送机其型号为ZKC。
自整角机是一种感应式机电元件，是一种能对角位移或角速度的 偏差自动整步的感应式控制电机。广泛应用于随动系统中,作为角 度的传输、变换和指示。
自动控制系统中通常使用的自整角机均由单相交流电源供电．故 又称为单相自整角机。常用的电源频率有400Hz和50Hz两种。
自整角机的分类
自整角机按其使用要求的不同，可分为力矩式自整角机和控制式 自整角机两类。目前，在随动系统中大量使用的是控制式自整角 机。
无接触式和接触式自整角机
无接触式没有电刷、滑环的滑动接触，具有可靠性高、寿命长、 不产生无线电干扰等优点。其缺点是结构复杂、电气性能较差。
接触式自整角机的结构比较简单，性能较好，使用较为广泛。 我国自行设计的自整角机系列中各电机均为接触式自整角机，并
为封闭式、单轴伸。采用封闭式结构可以防止因机械撞击及电刷、 滑环污染所造成的接触不良，以免影响其性能．因此能适应于较 为恶劣的环境中工作。该系列共有12、20、28、36、45、70、90 八个机座号。除12号机座外，其余各机座号均以机壳外径尺寸 （mm）表示，12号机座的外径则为12.5mm。
当有失调角存在时，自整角变压器便有电压输出，此电压经放大器放大后再加到 伺服电动机的控制绕组中，使伺服电动机转动。伺服电动机通过齿轮减速后再带 动负载及自整角变压器的转子转动，并使失调角减小，直到失调角为零，相应自 整角变压器的输出电压亦为零，伺服电动机立即停转。这时。自整角变压器和发 送机的转子处于对应位置．与此同时负载也转过了相应的角度。
自整角机按结构形式ຫໍສະໝຸດ 同可分为无接触式和接触式两大类。力矩式自整角机概述
力矩式自整角机主要用于指示系统中。 力矩式自整角机本身不能放大力矩，要带动接收机轴上的机械负载，必须由自整角发送
机—方的驱动装置供给转矩。因此可以认为，力矩式自整角机系统好象是通过一个弹件 连接的、能在一定距离内扭转的轴来带动负载的 力矩式自整角机系统为开环系统，因此它只适用于接收机轴上负载很轻(如指针、刻度 盘)，又角度传输精度要求不很高的控制系统中。如远距离指示液面的高度、阀门的开 度、电梯和矿井提升机的位置、变压器的分接开关位置等。