9 控制电机new

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1、第9章控制电机海南风光第9章控制电机概述9.1单相异步电动机1工作原理2启动9.2步进电动机1结构2工作方式3小步距角的步进电动机9.3伺服电动机1交流伺服电动机2直流伺服电动机微控电机微控电机由驱动微电机和控制电机构成，简称为微控电机。在本质上和前面所讲的普通电机并没有区别,只是他们的侧重点不同而已。普通旋转电机主要是进行能量变换，要求有较高的力能指标；而控制电机主要是对控制信号进行传递和变换，要求有较高的控制性能，如要求反应快、精度高、运行可靠等等。控制电机因其各种特殊的控制性能而常在自动控制系统中作为执行元件、检测元件和解算元件。1.驱动微电机：用来拖动各种

2、小型负载，功率一般都在750W以下，最小的不到1W，外形尺寸较小，功率也小。2.控制电机：在自动控制系统中对信号进行传递和变换，用做执行元件或信号元件。要求有较高的控制性能，如：反应快、精度高、运行可靠等等。主要有伺服电动机、步进电动机、旋转变压器、自整角机和测速发电机等。概述前面介绍的异步电动机、直流电动机等都是作为动力使用的，其主要任务是能量转换，例如将电能转换为机械能。本章介绍控制电机。控制电机的主要功能是转换和传递信号。如：伺服机将电压信号转换为转矩和转速；步进机将脉冲信号转换为角位移或线位移。对控制电机的主要要求：动作灵敏、准确、重量轻、体积小、运行可靠

3、、耗电少等。控制电机的种类很多，本章主要介绍步进机、伺服机。9.1单相异步电动机Single-PhaseMotors1工作原理workprinciple结构：定子放单相绕组（其中通单相交流电）；转子一般用鼠笼式。定子转子定子中通入单相交定子流电后，形成脉动绕组磁场。其磁感应强度按正弦分布，且随时间按正弦变化。单相异步电动机的特点：（1）自身没有起动转矩转子导条及电流..F..当定子绕组产生的合成磁场增加时，根据右手螺旋定则和左手定则，可知转子导条左、右受力大小相等方向相反，所以没有起动转矩。（2）转子借助其它力量转动后，外力去除后仍按原方向

4、继续转动。其原理分析如下：定子绕组产生的脉动磁场（），可用正、反两个旋转磁场合成而等效。即：ΦΦΦ-m-+t-=+=m脉动磁场的分解③④⑤⑥⑦①②⑧⑨④⑥-+②⑧-+⑤①③⑦⑨正反向旋转磁场的合成转矩特性T（正向）1ss1合成转矩12正s2转1s01ss22反s20T转2（反向）起动转矩为零。2单相异步电动机的起动I1电容分相式起动~WDU工作原理启动时开关K闭合，使两IST2绕组电流I、I相位差约12为90°，从而产生旋转磁C场，电机转起来；转动正K常以后离心开关被甩开，启W:主绕组动绕组被切断。ST：启动

5、绕组K：离心开关Capacitorstartmotor•Inacapacitorstartmotor,astartingcapacitorisinsertedinserieswiththestartupwinding,creatinganLCcircuitwhichiscapableofamuchgreaterphaseshift(andso,amuchgreaterstartingtorque).•Thecapacitornaturallyaddsexpensetosuchmotors.罩极式单相电机定子通入电流以后，部分磁短路通穿过短路环，并在其中产生环感应电

6、流。短路环中的电流阻转子碍磁通的变化，致使有短路环部分和没有短路环部分产生的磁通有了相位差，从而形成旋定子转磁场，使转子转起来。磁极图中电机的转动方向：瞬时针旋转。因为没有短路环部分的磁通比有短路环部分的磁通领先。Shaded-polemotor•Acommonsingle-phasemotoristheshaded-polemotor,whichisusedindevicesrequiringlowstartingtorque,suchaselectricfansorothersmallhouseholdappliances.•Inthismotor,small

7、single-turncopper"shadingcoils"createthemovingmagneticfield.Partofeachpoleisencircledbyacoppercoilorstrap;theinducedcurrentinthestrapopposesthechangeoffluxthroughthecoil(Lenz'sLaw),sothatthemaximumfieldintensitymovesacrossthepolefaceoneachcycle,thusproducingalowlevelrotatingmagneticfi

8、eldwh