第06章控制电机

U
I1 UC U1
励磁绕组的接线
控制信号
检 放 I2
U
测 元
大
U 2
件器
控制绕组的接线
励磁绕组中串联电容C的目的是为了产生两相旋转磁场。
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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，因此便产生旋转磁场， 在旋转磁场的作用下，转子便转动起来。
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。
T 正转 反转
T'
0
1
2 s'
2 T1
0 s"
T"
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（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。
sm R2 / X 20
工作原理：
与直流电动机相同。
放 Ia
If
U
大
U2 M
U1
器
U1为励磁电压 U2为电枢电压
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供电方式：他励
励磁绕组和电枢由 两个独立电源供电
放 Ia
If
U
大来自百度文库
U2 M
U1
器
U1为励磁电压 U2为电枢电压
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Tm ax
KU12
1 2 X 20
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（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。
n
n
T
T
交流伺服电动机的机械特性曲线( U1=const )
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直流伺服电机的机 械特性公式与他励 直流电机一样
n
U2
K E
Ra
KE KT 2
T
放 Ia
If
U
大
U2 M
U1
器
U1为励磁电压 U2为电枢电压
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n
T
机械特性曲线
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由机械特性可知：
U1（即磁通）不变时， 一定的负载下，U2,n。 U2=0时，电机立即停转。
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例：选择电容，可使交流伺服电机电路中的 电压电流的相量关系如图所示。
U
I1 UC
U1
U1
I1
1
U
励磁绕组的接线
U C
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控制电压 电源电压
U
U
2
与 两
者频率相同，相
位相同或反相。
控制信号
检 放 I2
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第二节 测速发电机
测速发电机是一种把机械上的旋 转角速度转变成电信号的发电机
测速发电机有交流和直流两种
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它的定子上有两个绕组
一个作励磁用，称 为励磁绕组1；
另一个输出电压， 称为输出绕组2，
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。
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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)曲线如下图：
T 正转
T'
0
1
2T
反转
2 s'
1
0 s"
T"
T 正转 反转
T'
0
1
2 s'
2
T1
0 s"
T"
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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。
T 正转 反转
T'
0
1
2 s'
2 T1
0 s"
T"
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合成转矩的方向与旋转 方向相反，所以电机在
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第6章 控制用电机
控制电机主要用于自动控制系统中作 为检测、比较、放大和执行元件。
其任务是转换和传递控制信号。
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本章将介绍几种常用的控制电机：
第一节 伺服电动机 第二节 测速发电机 第三节 自整角机
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两个绕组的轴线 互相垂直。
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励磁绕组通入 正弦电流时， 在绕组的轴线 方向上产生了 一个随时间按 正弦规律变化 的脉动磁通 Φ1。
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应用
交流伺服电机的输出功率一般为0.1-100W，
电源频率分50Hz、400Hz等多种。它的应用很广
泛，如用在自动控制、温度自动记录等系统中。
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2. 直流伺服电动机
结构： 与直流电动机基本 相同,为减小转动惯 量做得细长一些。
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1. 交流伺服电动机
控制绕组
内定子
原理与两相交流异 步电机相同，定子 上装有两个绕组 — 励磁绕组和控 制绕组，在空间相 隔90。
励磁绕组
杯形转子
交流伺服电动机结构图
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U
测 元
大
U 2
件器
控制绕组的接线
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工作时两个绕组中产生的电流 I1 和 I2 的相位
差近90°，因此便产生旋转磁场。在旋转磁场的 作用下，转子转动起来。
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交流伺服电动机的特点：
（1）U2= 0 时，转子停止。 虽然U2 =0V，U1仍存在，似乎成单相运行状
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第一节 伺服电动机
伺服电动机是一种 把输入的电信号转 换为转轴上的角位 移或角速度来执行 控制任务的电动机。
又称执行电动机
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按电流种类分： 交流伺服电动机 直流伺服电动机
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n
T
机械特性曲线
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反转： 电枢电压的极性改变，电机反转。
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应用： 直流伺服电机的特性较交流伺服电机硬。经 常用在功率稍大的系统中，它的输出功率一 般为1-600W。它的用途很多，如随动系统中 的位置控制等。