控制电机学习报告

本章涉及到的知识点：（含概念、公式、公式的应用、原理等）

1、直流伺服电动机

直流伺服电动机的特性：

直流伺服电动机的机械特性是一组平行线。

电枢控制：改变Uc控制电机的转速和转向；（多用）

磁场控制：改变磁通Φ控制电机的转速和转向。

调节特性是指在一定的转矩下电机的转速与控制电压的关系。直流伺服电动机的调节特性也是一组平行线。

2、交流伺服电动机

定子电枢各相绕组不断地换相通电，使定子磁场随着转子的

位置不断地变化，从而产生转矩推动转子旋转。

位置传感器将转子磁钢的位置变成电信号，去控制电子开关，使定子相电流随转子的位置的变化而按一定的次序换向，驱动转子旋转。

其上的传感器：转子为永磁体，转轴上装有位置传感器、测速发电机和光电脉冲编码器；

位置传感器——检测转子磁钢磁极的位置，并转换成电信号，控制电子换向器实现对定子绕组的换相；有光电式、电磁式、接近式的位置传感器

测速发电机——速度反馈

光电脉冲编码器——位置反馈

电磁转矩：电动机的电磁转矩是定子、转子磁场相互作用而产生的

交流伺服电机与永磁同步电机区别：两者结构基本相同,但永磁同步电动机的气隙磁场是按正弦波分布,而且定子绕组中也是正弦波反电动势。

3、步进电机

结构：

基本原理：

通电顺序A-B-C-A，转子便按顺时针方向一步步转动。

每换接一次，转子前进一个步距角（30°）。

通电一个循环,转子转过一个齿距（90°）。

通电顺序改为A-C-B-A便可反向旋转。

通电方式：三相单三拍：A-B-C-A或A-C-B-A，步距角30度（齿距90度）

特点：每次只有一相控制绕组通电吸引转子，易引起在平衡位置振荡，稳定性差，绕组通电换极时易失步。

双三拍：AB-BC-CA-AB或AC-CB-BA-AC ，步距角30度（齿距90度）特点：始终有两相通电，感应力矩大，静态误差小，定位精度高，工作稳定，不易失步。

三相六拍：A-AB-B-BC-C-CA-A步，距角15度（齿距90度）或A-AC-C-CB-B-BA-A

特点：单、双相轮流通电，通电状态增加一倍、步距角减少一半，但具有双三拍的特点。步进电机的分类

按工作原理：励磁式、反应式、永磁式、混合式

按输出转矩大小：快速步进电机、功率步进电机

4、步进电机的运行特性及选用中应注意的问题

矩角特性：

初始平衡位置：空载时控制绕组通以直流电时，转子的最后稳定位置。

失调角θe：转子偏离平衡位置的电角度。（θe=Zθt）

矩角特性:在单脉冲且电流不变时的T=f(θe)。

静稳定区：当失调角在-π～＋π范围内时，若去掉负载，转子仍能回到稳定平衡位置，故称此区域为静态稳定区。

最大静转矩TSmax：对应±π/2 失调角，静转矩最大，称最大静转矩TSmax。（要求TL=（0.3~0.5）Tsmax）

自锁定位能力：当控制脉冲停止输入，而让最后一个脉冲控制的绕组通以直流电时，电动机转子可以保持在固定位置上

启动频率和连续运行频率：

失步：（1）丢步指转子前进的步距数少于脉冲数。（启动时）

（2）转子前进的步距数多于脉冲数。（制动时）

工作频率：（1）启动频率fst，指在一定负载转矩下能够不失步地启动的最高脉冲频率。步距角越小，负载越小，则启动频率越高。

注：班长或学委需汇总全班存在的问题，以清单形式列出需要老师重点讲解的知识点及建议。