n控制电机资料
L298N中文资料
L298N电机驱动器使用说明书L298N是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。
该芯片采用15脚封装。
主要特点是：工作电压高，最高工作电压可达46V；输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A；额定功率25W。
内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载；采用标准逻辑电平信号控制；具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作；可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。
使用L298N芯片驱动电机，该芯片可以驱动一台两相步进电机或四相步进电机，也可以驱动两台直流电机。
简要说明：一、尺寸：80mmX45mm二、主要芯片：L298N、光电耦合器三、工作电压：控制信号直流5V；电机电压直流3V~46V（建议使用36伏以下）四、最大工作电流：2.5A五、额定功率：25W特点：1、具有信号指示。
2、转速可调3、抗干扰能力强4、具有过电压和过电流保护5、可单独控制两台直流电机6、可单独控制一台步进电机7、PWM脉宽平滑调速8、可实现正反转9、采用光电隔离六、有详细使用说明书七、提供相关软件八、提供例程及其学习资料实例一：步进电机的控制实例步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，因此非常适合于单片机控制。
步进电机可分为反应式步进电机（简称VR）、永磁式步进电机（简称PM）和混合式步进电机（简称HB）。
一、步进电机最大特点是：1、它是通过输入脉冲信号来进行控制的。
2、电机的总转动角度由输入脉冲数决定。
3、电机的转速由脉冲信号频率决定。
二、步进电机的驱动电路根据控制信号工作，控制信号由单片机产生。
(或者其他信号源)三、基本原理作用如下：两相四拍工作模式时序图：(1)控制换相顺序1、通电换相这一过程称为脉冲分配。
例如：1、两相四线步进电机的四拍工作方式，其各相通电顺序为(A-B-A ’－B ’)通电控制脉冲必须严格按照这一顺序分别控制A,B 相的通断。
电机驱动l298n原理
电机驱动l298n原理
L298N是一种常见的电机驱动器，可用于控制直流电机或步
进电机。
它使用了H桥电路的原理。
H桥电路是由四个开关（晶体管或MOSFET）组成的，它们
按特定的方式连接在一起，形成了一个桥形结构。
这种结构可以控制电流的流向和电机的旋转方向。
L298N中的H桥电路分为两个部分，分别用于控制电机的两
个端口。
每个部分都由一个上半H桥和一个下半H桥组成。
当上半H桥的两个开关关闭时，与电机连接的两个端口之间
的电流会开始流动，电机会顺时针旋转。
当下半H桥的两个
开关关闭时，电流改变方向，电机会逆时针旋转。
L298N通过控制这些开关的状态来实现电机的速度和方向控制。
它具有使能信号（ENA, ENB）和方向信号（IN1, IN2,
IN3, IN4）的输入引脚，通过改变这些输入信号的状态，可以
控制电机的转速和转向。
例如，当ENA引脚为高电平，IN1为高电平，IN2为低电平时，上半H桥的两个开关会关闭，电流会从ENA引脚流入
IN1引脚，然后流入电机的一个端口，然后返回到IN2引脚，
最后回到GND。
这样，电机会以某个速度顺时针旋转。
通过改变ENA、IN1和IN2的电平状态，可以控制电机的转
速和方向。
类似地，通过控制ENB、IN3和IN4的电平状态，
可以控制电机的另一个端口。
总之，L298N电机驱动器采用H桥电路的原理，通过控制开关的状态来控制电流的流向和电机的转速和方向。
L298N的详细资料驱动直流电机和步进电机
L298N的详细资料驱动直流电机和步进电机电机驱动电路；电机转速控制电路（PWM信号）主要采用L298N，通过单片机的I/O输入改变芯片控制端的电平，即可以对电机进行正反转，停止的操作，输入引脚与输出引脚的逻辑关系图为驱动原理图--------------------------------------------------------L298N电机驱动模块图•••1.1 实物图••1.2 原理图•••1.3 各种电机实物接线图•••1.4 各种电机原理图•••1.5 模块接口说明•••L298N电机驱动模块图1.1 实物图正面背面1.2 原理图1.3 各种电机实物接线图直流电机实物接线图4相步进电机实物接线图3相步进电机实物接线图1.4各种电机原理图直流电机原理图步进电机原理图1.5 模块接口说明+5V：芯片电压5V。
VCC：电机电压，最大可接50V。
GND：共地接法。
A-~D-：输出端，接电机。
A~D+ ：为步进电机公共端，模块上接了VCC。
EN1、EN2：高电平有效，EN1、EN2分别为IN1和IN2、IN3和IN4的使能端。
IN1~ IN4：输入端，输入端电平和输出端电平是对应的。
1和15和8引脚直接接地，4管脚VS接2.5到46的电压，它是用来驱动电机的，9引脚是用来接4.5到7V的电压的，它是用来驱动L298芯片的，记住，L298需要从外部接两个电压，一个是给电机的，另一个给L298芯片的6和11引脚是它的使能端，一个使能端控制一个电机，至于那个控制那个你自己焊接，你可以把它理解为总开关，只有当它们都是高电平的时候两个电机才有可能工作，5,7,10,12是298的信号输入端和单片机的IO口相连，2,3,13,14是输出端，输入5和7控制输出2和3, 输入的10,12控制输出的13,14L298N型驱动器的原理及应用L298N是SGS公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路。
是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。
L298N控制直流电机正反转
L298N控制直流电机正反转一、概述在现代工业自动化和机械设备中，直流电机因其控制简单、响应迅速等特点而被广泛应用。
直流电机的控制并非一件简单的事情，特别是要实现其正反转功能，就需要一种可靠的电机驱动器。
L298N是一款常用的电机驱动器模块，它基于H桥驱动电路，可以有效地控制直流电机的正反转，并且具备过载保护和使能控制功能，使得电机控制更为安全、可靠。
L298N模块内部集成了两个H桥驱动电路，可以同时驱动两个直流电机，且每个电机的驱动电流可达2A，使得它适用于驱动大多数中小型的直流电机。
L298N模块的控制逻辑简单明了，只需通过控制其输入逻辑电平，即可实现电机的正反转、停止等功能。
掌握L298N 模块的使用方法，对于熟悉和掌握直流电机的控制具有重要的意义。
在接下来的内容中，我们将详细介绍L298N模块的工作原理、控制逻辑、驱动电路连接方法以及在实际应用中的使用技巧，以帮助读者更好地理解和应用L298N模块，实现直流电机的正反转控制。
1. 简述直流电机在工业和生活中的重要性直流电机，作为一种重要的电能转换和传动设备，在工业和生活中发挥着至关重要的作用。
它们广泛应用于各种机械设备中，成为驱动各种工业设备和家用电器运行的核心动力源。
在工业领域，直流电机的重要性无可替代。
它们被广泛应用于各种生产线上的机械设备，如机床、泵、风机、压缩机、传送带等。
这些设备需要稳定、可靠的动力源来驱动，而直流电机正好满足这些需求。
它们具有高效、稳定、易于控制等优点，能够实现精确的速度和位置控制，从而提高生产效率和产品质量。
直流电机还在交通运输领域发挥着重要作用。
例如，电动汽车、电动火车、无人机等新型交通工具都采用了直流电机作为动力源。
这些交通工具需要高效、环保的动力系统来驱动，而直流电机正是满足这些需求的理想选择。
在生活中，直流电机也无处不在。
它们被广泛应用于各种家用电器中，如电扇、吸尘器、洗衣机、冰箱、空调等。
这些家电需要稳定、可靠的动力源来运行，而直流电机正是这些家电的核心动力源。
控制电机的技术原理及应用
控制电机的技术原理及应用一、引言控制电机是现代工业中一项非常重要的技术。
通过对电机的控制，可以实现精确运动控制、速度调节、负载平衡等功能，广泛应用于工业生产、航空航天、汽车制造等领域。
本文将介绍控制电机的技术原理及其在各个领域中的应用。
二、电机控制的基本原理电机控制的基本原理是通过施加电流或电压来控制电机转速、方向或位置。
常见的电机控制方法主要有以下几种：1. 直流电机控制直流电机控制是最简单和常见的电机控制方法之一。
通过调节直流电源提供的电压来改变电机的转速。
一般情况下，直流电机转速与电压成正比。
2. 交流电机控制交流电机控制一般采用变频器来实现。
变频器可以改变电压、频率和相位，从而控制电机的转速和转向。
3. 步进电机控制步进电机控制通过对电机施加特定的脉冲信号来控制电机每一步的转动角度。
脉冲信号的频率和数量可以决定电机转速和位置。
4. 伺服电机控制伺服电机控制通过传感器感知电机的转动角度，并与设定值进行比较，然后通过控制器对电机施加电压或电流来调整电机的转动，实现精确的位置和速度控制。
三、控制电机的应用控制电机在现代工业中应用广泛，下面列举几个常见的应用场景：1. 生产线自动化在工业生产线上，控制电机广泛应用于自动化控制系统中，用于控制机械臂、输送带和其他设备的运动。
通过精确控制电机的转速和位置，可以实现高效生产和减少人力成本。
2. 机械设备控制电机在机械设备中的应用非常广泛，例如机床、印刷机、包装机等。
通过控制电机的转速和位置，可以实现精确的切削、印刷和包装等操作，提高生产效率和产品质量。
3. 航空航天在飞行器中，控制电机用于控制飞行器的各个部件，例如舵面、起落架、发动机等。
通过精确控制电机的转动，可以实现飞行器的平稳飞行和精确操控。
4. 汽车制造在汽车制造中，控制电机用于控制各种系统，例如发动机控制、刹车系统、座椅调节等。
通过控制电机的转速和位置，可以实现驾驶舒适性、安全性和燃油经济性的提升。
控制电机知识点总结
控制电机知识点总结一、电机的结构与原理1. 电机的结构电机由定子和转子两部分组成。
其中定子为静止不动的部分，转子则是由电枢和电刷组成的旋转部分。
电枢是电机的核心组件，通过电流产生磁场，与定子的磁场相互作用产生旋转力。
2. 电机的工作原理电机的工作原理是利用电磁感应的原理，通过施加电流产生磁场，使得电机产生旋转力。
当电流通过电枢产生磁场时，会与定子的磁场相互作用，使得电机产生转动。
二、电机的分类根据不同的工作原理和结构特点，电机可以分为直流电机、交流异步电机、交流同步电机等不同种类。
不同的电机类型在控制原理和应用方面也有着不同的特点。
1. 直流电机直流电机是以直流电为能源的电机，具有转速范围广、速度调节性能好、启动和制动性能优良等特点。
控制直流电机可以通过改变电枢电流、改变定子磁场或改变电枢与定子的相对位置实现。
2. 交流异步电机交流异步电机是应用最为广泛的一种电机，其结构简单、稳定性好、制造成本低。
控制交流异步电机常用变频器等设备来调节电机的转速，以满足不同工况的需求。
3. 交流同步电机交流同步电机是一种转速较高的电机，控制方法主要有矢量控制和直接转矩控制等。
其具有效率高、功率密度大等优点，在高性能应用领域有着重要的地位。
三、电机的控制技术1. 电机速度控制电机速度控制是控制电机转速的过程，常见的速度控制方式包括开环控制和闭环控制。
其中闭环控制采用反馈调节的方式，能够实现更加精确的转速控制。
2. 电机转向控制电机转向控制是指控制电机正反转的过程，常见的控制方法有使用电机刹车、交换电机的两根电源引线等方式实现。
3. 电机起停控制电机的起停控制是指在需要时启动电机，不需要时停止电机的过程。
常见的起停控制方式包括使用接触器、断路器等设备实现。
四、电机的控制器件1. 电机控制器电机控制器是控制电机工作的核心部件，根据电机类型和控制要求选择合适的控制器至关重要。
常见的电机控制器包括变频器、直流调速器、伺服控制器等。
《常用控制电机》课件2
控制电机的发展应注重低碳排放，通过优化设计、采用清洁能源等 方式降低电机的碳排放。
循环经济
推动电机的再制造和回收利用，实现资源的循环利用，减少对环境的 负面影响。
THANKS
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REPORTING
伺服电机
总结词
伺服电机是一种将输入的电信号转换成机械转动的电机，具有快速响应、高精度、高可 靠性等优点。
详细描述
伺服电机通常由定子和转子组成，通过调节输入的电信号来控制电机的转速和方向。伺 服电机具有快速响应的特点，能够在短时间内达到所需的转速和位置，且具有高精度和 高可靠性的优点，因此广泛应用于各种需要高精度控制的场合，如数控机床、机器人等
02
随着工业自动化水平的提高，控 制电机在智能制造、机器人、数 控机床等领域的应用越来越广泛 。
课程目标
01
掌握常用控制电机的原理、结构和工作方式。
02
学习控制电机的选型、安装和维护方法。
03
了解控制电机在工业自动化和智能制造领域的应用 案例和发展趋势。
PART 02
控制电机的基本类型
REPORTING
控制电机的选型与使用注 意事项
REPORTING匹配，以确 保电机正常运行。
电流
电机的额定电流应与电机的工作负载相匹配 ，避免过载或欠载。
功率
电机的额定功率应满足工作负载的要求，以 确保电机能够提供足够的转矩和转速。
转速
电机的额定转速应与工作负载的要求相匹配 ，以满足生产工艺的需求。
智能化控制
随着物联网、人工智能等技术的发展，电机的智 能化控制成为趋势，可以实现远程监控、故障诊 断和自动调整等功能。
集成化设计
通过将电机与其他部件集成，如驱动器、传感器 等，实现更紧凑、高效的系统设计。
NJBK5-5电动机控制器 说明书
NJBK5-5电动机控制器1 适用范围NJBK5-5电动机控制器(以下简称控制器)，主要适用于交流 50Hz/60Hz、额定工作电压220V、额定控制功率至2.2kW(电流至20A)的电路中控制单相水泵的直接起动与停止，具有过载保护和欠载保护(水泵空抽保护)功能，可实现民用水塔、蓄水池等场合的液位自动控制之用。
本产品不适用于诸如：油、纯净水、易燃易爆的化学液体、腐蚀性液体及密度较大的污水的液位控制。
符合标准：GB 14048.4、IEC 60947-4-1。
2 型号及含义N JBK 5-□/□□额定控制电源电压额定工作电流5：壳架等级代号设计序号电动机控制器企业特征代号3 正常工作条件和安装条件3.1 海拔高度：安装地点海拔不超过2000m；3.2 周围空气温度：-5℃~+40℃，且24h内的平均值不超过+35℃；3.3 大气条件：安装地点的空气相对湿度在最高温度为+40℃时不超过50%；在较低的温度下可以允许有 较高的相对湿度，对由于温度变化在产品上偶尔产生的凝露应采取特殊的措施。
3.4 污染等级：3级；3.5 安装类别：Ⅱ；3.6 在无显著振动和冲击的地方；3.7 在无爆炸危险的介质中，且介质中无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体和较多灰尘；3.8 在有防雨雪的地方；3.9 与垂直面的倾斜度不超过5°。
CNJBK5-54A~20A4~204 主要参数及技术性能4.1 主要参数及技术性能，见表1200.55~2.23/4~3AC2204.2 额定控制电源电压Us：AC220V。
4.3 额定控制电源电压波动范围：(85%~110%)Us。
4.4 外壳防护等级：IP204.5 动作特性4.5.1 过载保护时控制器红色“故障”指示灯常亮，按脱扣等级10级动作，见表2序号 整定电流倍数 动作时间 起始条件1234表2 过载保护动作特性1.051.21.57.22h内不动作2h内动作≤4min 4s＜Tp≤10s冷态开始按序1后进行通1.0倍整定电流2h后开始冷态开始表14.5.2 欠载保护(水泵空抽保护)动作特性：当水泵电机实际工作电流小于电动机额定电流的 20%~100% 时， 控制器红色“故障”指示灯闪亮， 延时60s±10s后，控制器停止工作。
控制电机.ppt
1. 控制电机的主要功能是信号的传递和交换。 如：伺服电机将电压信号转换为转矩和转速；
步进电机将脉冲信号转换为角位移或线位移。
2. 对控制电机的主要要求：具有良好的可控性，
动作灵敏、准确、重量轻、体积小、运行可靠、耗 电少等。
3. 控制电机的分类：
按照在自动控制系统中的职能可分为：
测量元件 放大元件 执行元件 校正元件
3. 把控制电压的相位改变180度，则可改变电 动机的旋转方向
第六章 控制电机
6.1 交流伺服电动机
6.1.2 基本工作原理
n0 60 f / P S n0 n/ n0
椭圆磁场的 分解
一个大圆和 一个小的反 向圆形磁场
第六章 控制电机
6.1 交流伺服电动机
6.1.2 基本工作原理
得较大,使电机在失去控制信号，而变成单相运行时， 正转矩和负转矩的最大值均出现在Sm>1的地方。
第六章 控制电机
6.1 交流伺服电动机
6.1.3 消除自转现象的措施
脉动 磁场
椭圆磁场
TL 脉动磁场 合成曲线
第六章 控制电机
6.1 交流伺服电动机
6.1.4 特性和应用 1. 控制特性 控制电压 U2 大小变化时，转子转速相应变化，转速与 电压 U2 成正比。U2 的极性改变时，转子的转向改变。
第6章 控制电机
本章要求
1. 了解常用的控制电机的基本结构。 2. 重点掌握各种控制电机的基本工作原理、 主要运行特性、特点以及应用场所。 3. 正确选用和使用。
概述
异步电动机、直流电动机等都是作为动力源使
用的，其主要任务是机电能量转换，例如将电能转 换为机械能。本章介绍控制电机。
控制电机第三章 直流伺服电动机_OK
改进。
35
I a3
2.反接制动工作状态
适用情况：驱动电机反转
原因：本身和负载的转动惯
量，n1维持不变。
U a 2
工作特点：
（1）既非发电机，又非电动机。
（2）Ia3很大（设计放大器时必须考虑的问题）。
（3）T很大，制动转速。
（4）吸收电能，又吸收机械能——电机电枢铜耗。
36
3.动能制动工作状态
突变：U a1
U a2
U a 2 Ea1 I a 2 Ra
当 U a2
时，
Ia2
Ea1 为负。
Ia2
U a2
T为制动转矩，电机处于发电机状
态。当Ea1下降到比Ua2小时，电
机将回到电动机状态。
发电机状态加快了电机转速的衰减过程，提高了系统快速性。
34
U a2
实际电路中晶闸
管供电不允许反
措施：采用低速性能好的直流力矩电动机和低惯量直流电
动机。
30
由调节特性可知：
（1） 一定负载转矩下，当磁通不变时，Ua n。
（2） Ua=0时，电机立即停转，无自传现象。
（3）电动机反转：改变电枢电压的极性，电动机反转。
（4）低速工作不稳定。
机械特性和调节特性的比较
31
4 过渡过程的运行状态
l
I a
Dl
2a 2 2a
T CT I a kT I a
转矩系数kT
11
➢电磁转矩和转矩平衡方程
电磁转矩
T CT I a
稳态转矩平衡方程
T2 T T0 TL
Ts T0 TL
Ts T
动态转矩平衡方程
台安变频器N 说明书
+/- 0.5%(Open loop vector) 数位: 0.01Hz,Analog input: 0.06Hz/60Hz(10 bits)
可直接以▲ ▼设定或利用键盘上的VR设定
五位数LED及状态指示灯显示 可显示频率/转速/线速度/直流电压/输出电压/电流/变频器转向/变频器参数/故障纪录 /版本 •外接可变电阻/0~10V/0~20mA/4~20mA •端子台多机能入力做Up/down设定 •段速控制+Sequence control •Pulse/PWM command (Option card,32KHz max.) 频率上/下限,三段跳跃频率可设定
IM
IM
IM
输送 主电机
Up/down setter
主
IM 输送主电机 (18.5/22kw)
INV
送布
IM 送布电机
INV
摆布电机
摆布
IM
INV
烘干
IM
INV
IM
:
烘干
:
电机
烘干
IM
INV
IM
V/F控制,以1台变频器驱动2台电机 11
N310 应用场合— 切销机床
自动车床
平面磨床
无心磨床
数控车床
容量
– 提供客制化设计之基础
• 强化保护功能
– 透过高速运算,提升失速防止功能,让 机台不易跳机
(%) 100
50
0 0
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
360
(RPM)
N 有刷直流电机基础
图 8：
双向 BDC 电机驱动 （H 桥）电路
VSUPPLY
CTRL1 CTRL2
R1
Q1 D1
C1
C3
D3 Q3
IFWD
Motor
BDC IRVS
IBRK
Q2 D2
C2
C4
D4 Q4
R3
CTRL3 CTRL4
R4
R2
表 1 给出了 H 桥电路的不同驱动模式。在前向和后向模 式中，桥的一端处于地电势，另一端处于 VSUPPLY。在 图 8 中，IFWD 和 IRVS 箭头分别描绘了前向和后向运行 模式的电路路径。在惯性滑行 （Coast）模式中，电机 绕组的接线端保持悬空，电机靠惯性滑行直至停转。 刹
2. 提供足以驱动 MOSFET 的电流 (1) 3. 提供半桥应用中的电平转换。
注 1： 对于绝大多数PIC®单片机应用，第二点通 常不适用，这是因为 PIC 单片机的 I/O 引 脚可提供 20 mA 的拉电流。
图 7：
高端 BDC 电机驱动电路
图 6 和图 7 中的电阻 R1 和 R2 对于每个电路的工作很 重要。R1 用于保护单片机免遭电流突增的破坏，R2 用 于确保在输入引脚处于三态时，Q1 关断。
公式 1：
VAVERAGE = D × VSUPPLY
L298N控制直流电机正反转
98推 介Design L298N控制直流电机正反转文/张天鹏 徐磊 北京林业大学工学院摘要：在分析了直流电机驱动芯片 L298N 的性能、结构的基础上，结合 SPCE061A EMU BOARD单片机（61板），介绍实现驱动直流电机的转正反一种简单方法.文中给出了控制原理图，还给出来了控制直流电机正反转驱动程序。
实际测试表明，利用该方法设计的直流电机驱动系统具有硬件结构简单、软件编程容易。
关键词：直流电机 单片机 L298N一、背景介绍（一）预备知识1．熟悉凌阳单片机的工作原理。
2．熟悉键盘扫描原理和L298n驱动电机原理。
3．熟悉汇编语言及C语言。
（二）直流电机控制原理对于普通直流电机，其控制方法比较简单，只需给电机的两根控制线加上适当的电压即可使电机转动起来，电压越高则电机转速越高。
对于直流电机的速度调节，可以采用改变电压的方法，也可采用PWM调速方法。
PWM调速就是使加在直流电机两端的电压为方波形式，加在电机两端的电压就在VLoad和0V之间不停的跳变，对应的电机电压波形如图 1 所示：图1 PWM调速原理图此时加在电机两端的平均电压Uo=Th/（Th+Tl）*VLoad，可以通过调整PWM的占空比来改变Th和Tl的比值。
这样就可以通过PWM调节加在电机两端的平均电压，从而改变电机的转速。
与步进电机类似，不能将单片机的I/O直接与直流电机的引线相接，而要在二者之间增加驱动电路。
也可利用L298N电机驱动芯片实现直流电机驱动（注：我们小组在本次试验中采用L298N芯片驱动直流电机正反转）。
（三）L298N芯片资料恒压恒流桥式2A驱动芯片L298N：L298是SGS公司的产品，比较常见的是15脚Multiwatt封装的L298N，内部同样包含4通道逻辑驱动电路。
可以方便的驱动两个直流电机，或一个两相步进电机。
L298N芯片可以驱动两个二相电机，也可以驱动一个四相电机，输出电压最高可达50V ，可以直接通过电源来调节输出电压；可以直接用单片机的I O口提供信号；而且电路简单，使用比较方便。
电机控制资料
起动过程分析（1）第一阶段开始起动阶段速度调节器两端加给定电压Ug。
由于电机未转动，速度反馈电压Ufn为0。
速度调节器中输入信号与反馈信号的差值相当大，经放大作用后，输出达到调节器的输出饱和限幅值。
电流调节器获得最大输入信号，晶闸管整流桥的移相角前移，整流输出电压增加，电枢电流急剧上升，电机转矩迅速加大，电机迅速起动。
由于电枢回路等效时间常数较小，电枢电流的增长很快达到速度调节器输出限值Idmax，进入第二阶段。
2）第二阶段加速阶段电枢电流的反馈信号将与速度调节的输出限幅值所提供的电流调节器输入信号相平衡，移相角保持不变。
转速升高，电机的反电势增大，受其影响电枢电流可能下降，但只要它有所下降，电流反馈信号将减小，电流调节器的输入误差信号将增大，输出也将增大，通过它对移相角的控制，电枢电流将回到Idmax上，这种电枢电流保持在最大值的过程将继续到电机的转速接近给定值为止。
由于实际转速一直小于给定转速，速度调节器始终饱和输出，系统中实际上只有电流调节器起作用，电机始终以最大转矩加速，转速直线上升。
（3）第三阶段电机转速达到给定值时进入第三阶段。
电机的转速达到并超过了给定值，速度反馈电压大于给定值，速度调节器的输出退出饱和，从限幅值上降下来。
它作为电流调节器的输入，将使电枢电流下降，电机转矩也下降。
当它小于负载转矩时，电机减速，直到重新回到速度给定值。
反并联连接方式特点：同一个电源供电，整流角和逆变角相等，电压平均值相等，即互相“对顶”，但瞬时值不相等。
直流反并联工作过程⏹正组整流，负组不工作，M正转；⏹负组整流，正组不工作，M反转；⏹正转制动时，正组不工作，负组逆变，能量反馈到电网；⏹反转制动时，负组不工作，正组逆变，能量反馈到电网。
3、限制环流方法⏹（1）加限流电抗器，构成有环流系统；⏹（2）在一组整流器工作时，把另一组整流器的触发脉冲封锁，构成无环流系统（1）单极性脉宽调制方式(1)Us>Ea ,VT1通，VT2断，VT4一直通，VT3一直断，电动状态；(2) Us>Ea ，VT1断，电流经VT4，VD2续流，电流趋向于0，VT2导通，电流流经VT2，VD4，进入能耗制动。
20151022控制电机1资料
行措施，将无法获得所需的起动转矩。
转子
定子
S
A•
A'
定子
绕组
N
控制电机
m
Φ
Φ
Φ -
-
+
t
-
=
+
=
1 2
m
定子绕组产生的脉动磁场，可用正、反两个
旋转磁场合成来等效。
控制电机
脉动磁场的分解
④⑤ ⑥ ⑦
① ②③
⑧
-
+
+
-
① ③ ⑤
⑦
- +
②
④⑥
⑧
控制电机
正反向旋转磁场的合成转矩特性
T
s1 0 s2 2
控制电机
2 罩极式单相异步电机
定子绕组
鼠笼式转子
~
~
i 1 2
短路环
极掌(极靴)
控制电机
当电流i 流过定子绕组时，产生了一局部磁通 1 ，同 时产生的另一局部磁通与短路环作用生成了磁通 2 。由 于短路环中感应电流的阻碍作用，使得 2在相位上落后
1 ，从而在电动机定子极掌上形成一个向短路环方向移 动的磁场，使转子获得所需的起动转矩。
控制电机
对把握电机的要求及其进展概况 1.对把握电机的要求 把握电机是在一般旋转电机的根底上进展起来的，其根 本原理与一般旋转电机并无本质区分。 不过，一般电机的主要任务是完成能量的转换，对它们 的要求主要着重于提高效率等经济指标以及起动和调速等性 能。而把握电机的主要任务是完成把握信号的传递和转换。 现代把握系统对它的根本要求是高准确度、高灵敏度和 高牢靠性。
高牢靠性是指把握电机对不同的使用环境应有广泛的适应 性，在较差的环境中能特殊牢靠地工作。
第4章 控制电机资料
式（2.1）表明， 步距角和转子齿数、电机相数及拍数有 关。 同一相数的步进电动机， 若转子齿数不同，则步距角大 小不同。 采用的分配方式不同，步距角也有两个不同的值。 增加相数或齿数可以减小步距角， 但相数的增加受到电机外 形尺寸及驱动电源的限制， 只能适当增加； 而转子齿数在一 定条件下可以增加。目前国内外常用的小步距角的反应式步进 电动机就是通过增加转子齿数来实现的，其步距角可以做得很 小， 以满足生产实践中实现微量进给的需要。
图2.1 步进电动机的工作特点 (a)转角（线位移）与脉冲个数的关系； (b) 转速（线速度）与脉冲频率的关系
步进电动机既可以在某一固定频率脉冲源作用下作为驱动 电动机恒速运行，也可以在某一受控脉冲源作用下作为伺服电 动机运行。当它作为自控系统中的执行元件时，系统对它的基 本要求是：
（1） 步进电动机在脉冲信号作用下要能快速起动、停转、 正反转及在很宽的范围内调速。
执行元件主要包括直流伺服电动机、交流伺服电动机、 步进电动机和无刷直流电动机等。这些电动机的任务是将电信 号转换成轴上的角位移或角速度以及直线位移和线速度， 并 带动控制对象运动。
（1) 交流和直流伺服电动机。
伺服电动机是一种受输入电信号控制并作快速响应的电 动机，其转速与转向取决于控制电压的大小与极性（相位）， 转速随转矩的增加而近似均匀降低。实际使用时，伺服电动 机通常经齿轮减速后带动负载， 在系统中作为执行元件。
综上所述，反应式步进电动机可以有不同的相数，如三相、 四相、五相等，也可以有不同的运行拍数，但其基本工作原理 是相同的。
由步进电动机工作原理的讨论可知，步进电动机每来一
个脉冲，转子转过的角度称为步距角，用θb表示，步距角的大 小与转子齿数和拍数的关系为
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第六章 控制电机
6.1.2直流伺服电动机
1）结构特点
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。
励磁绕组和电枢绕组 分别由两个独立的电源 供电的他励方式
U1为励磁电压， U2为电枢电压
I2
I1
放+
+
U
大 U2 M
U1
器–
–
直流伺服电动机的接线图
第六章 控制电机
第六章 控制电机 6.1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
第六章 控制电机
6.1.1交流伺服电动机
第六章 控制电机
应用： 直流伺服电机的特性较交流伺服电机硬。通常
应用于功率稍大的系统中，如随动系统中的位置控 制等。
直流伺服电机输出功率一般为 1-600W 。
第六章 控制电机
问题一：交流伺服电动机当控制电压为零 时，为什么能够迅速停止 ？
因为交流伺服电动机转子电阻很大，使发生最大 电磁转矩的转差率ｓm＞1。这样，伺服电动机单相运行产 生的合成转矩将和普通鼠笼转子的情况相反。转子电阻很 大时，脉振磁场分解的正、反相旋转磁场在ｓ＞1时产生的 电磁转矩将比在ｓ＜1时产生的转矩大，所以运行中，若交 流伺服电动机控制电压为零，伺服电动机处于单相运行状 态，此时与转子同向的旋转磁场产生的转矩将小于与转子 反向的旋转磁场产生的转矩。因而总的合成电磁转矩将变 成制动转矩，在电磁制动转矩的作用下，电动机就能够迅 速停止。第六章 控制电机源自控制信号+
U?
检 测
放 大
I?2
+U?2 –
元器
–
件
控制绕组
与电源控电制压电压U?频U?2
率相同，相位相 同或反相。
工作时两个绕组中产生的电流 I?1 和 I?2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。
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。
第六章 控制电机
异步式交流测速发电机的结构与杯形转子交流伺
服电机相似，它的定子上有 两个绕组 ，一个是励磁绕
组，一个是输出绕组。
输出绕组
定子
??1 ? ?
I?1
+
U?1
励磁 绕组
Φ1
–
?
输出
励磁绕组
绕组
转子
+ U?2 –
第六章 控制电机
工作时，测速发电机的励磁绕组接交流电
源U1，由 U1 ? 4.44 f1N1? 1 可知：
n=f(T), 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。
第六章 控制电机
应用:
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。
T 正转 反转
T'
0
1
2 s'
2
T1
0s
T
交流伺服电动机的
T=f(s)曲线（U2=0时）
当U2=0V时，脉动磁场分成的正反向旋转磁场产生
的转距T?、T? 的合成转矩 T 与单相异步机不同。合
成转矩的方向与旋转方向相反，所以电机在 U2=0V时， 能立即停止，体现了控制信号的作用 (有控制电压时
转动，无控制电压时不转 )，以免失控。
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。
交流伺服电动机的特点：
（1）U2= 0 时，转子停止。 这时，虽然 U2 =0V，U1仍存在，似乎成单 相运行状态，但和单相异步机不同。若单 相电机启动运行后，出现单相后仍转。伺 服电机不同，单相电压时设备不能转。
原因：交流伺服电机 R2设计得较大。所以 在U2=0时，交流伺服电机的 T=f(s)曲线如下 页图：
? 1 ? U1
当被测转动轴带动发电机转子旋转时，转
第六章 控制电机
1伺服电动机
2测速发电机 3自整角机 4步进电动机
通常的电机是进行能量 的转换的装置，其主要问题 是提高能量转换的效率，而 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。
控制电机的主要要求： 动作灵敏、准确、 重量 轻、体积小、耗电少、运行可靠等。
第六章 控制电机
2）控制方法
n
直流伺服电机的机械特性 与他励直流电机相同一样 .
n?
U2
KEΦ
?
KE
Ra
KTΦ2
T
T
O
直流伺服电动机的
由机械特性可知：
n=f(T)曲线(U1=常数)
(1) 一定负载转矩下，当磁通 ? 不变时， U2?? n? 。
(2) U2=0时，电机立即停转。
电动机反转： 改变电枢电压的极性，电动机反转。
（2）交流伺服电机 R2设计得较大，使 Sm>1，Tst大， 启动迅速，稳定运行范围大。
（3）控制电压 U2 大小变化时，转子转速相应变 化，转速与电压 U2 成正比。 U2 的极性改变 时，转子的转向改变。
第六章 控制电机
交流伺服电动机的机械特性如图所示。 n
o
T 不同控制电压下的机械特性曲线
第六章 控制电机 6.1.2测速发电机
测速发电机是一种 转速测量传感器 。用来测量旋 转装置的转速，向控制电路提供与转速大小成正比的 信号电压。测速发电机分为交流和直流两种类型。
交流测速发电机又分为同步式和异步式两种，这 里只分析异步式交流测速发电机的工作原理。
E ? Ke ? n 由于? 恒定，故E与被测转速 n 成正比
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。
控制绕组
杯形转子:
1、减少转动惯量；
2、提高电阻R2 使 Sm=R2/X20 >1，
避免“自转”现象。
内定子 外定子 励磁绕组
第六章 控制电机
2
3
5
1
4
交流杯形伺服电动机 1 励磁绕组； 2 控制绕组； 3 内定子； 4 处定子； 5转子；
第六章 控制电机
2）工作原理
I?1
U?C
+–
+
+
+
U?
–
控制信号
检 测 元 件
放 大 器
U?
U?1
I?2
–
– 励磁绕组
+ U?2 –
控制绕组
U?1
I?1
1 ?1
(b) 相量图
U? U?C
(a）接线图
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?,