自动化生产线运行与维护陈萌 项目2 任务2.4 电机驱动技术应用

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1、任务2.4电机驱动技术应用知识与能力目标熟悉直流电动机及其应用1熟悉交流电动机及其应用2了解步进电动机及其应用34了解伺服电动机及其应用任务2.4电机驱动技术应用子任务一直流电动机认知及应用子任务二交流电动机认知及应用子任务三步进电机认知及应用子任务四伺服电动机认识及应用2.4.1直流电动机认知及应用输入的直流电能转换成机械能输出定子转子直流电动机电磁相互作用并励串励复励永磁自励他励直流电动机按励磁方式分为2.4.1直流电动机认知及应用a）b）c）d）图2-45直流电动机的励磁方式a）他励b）并励c）串励d）复励2.4.1直流电动机认

2、知及应用图2-46各种直流电动机实物图2.4.1直流电动机认知及应用直流电动机应用优点良好的调速性能较大的起动转矩过载能力等低电压电路生产机械电动自行车电脑风扇收录机电机等大型轧钢设备大型精密机床矿井卷扬机电缆设备等调节励磁电流调节电枢端电压调串入电枢回路的电阻调速方法直流电动机的转向控制可采用电枢电压极性改变或励磁电压极性改变来实现，但两者不能同时改变，否则电动机运转方向不变。2.4.1直流电动机认知及应用2.4.2交流电动机认知及应用交流电动机是利用定子和转子之间的电磁相互作用，将输入的交流电能转换成机械能输出的电动机。三相交流电

3、动机异步电动机同步电动机交流电动机转子转速与旋转磁场之间的关系电动机正常运行通电的相数分为分为单相交流电动机根据2.4.2交流电动机认知及应用图2-47各种交流电动机实物图三相异步电动机的优点有良好的工作性能和较高的性价比等变频调速由于调速性能优越，能平滑调速、调速范围广及效率高等诸多优点，随着变频器性价比的提高和应用的推广，越来越成为最有效的调速方式。变极调速变频调速改变转差率调速三相异步电动机的调速方法2.4.2交流电动机认知及应用2.4.2交流电动机认知及应用对于三相异步电动机的运转方向的改变只需通过改变交流电动机供电电源的相序

4、即可。当然，如果采用变频器驱动电动机，转速和转向均可通过变频器来实现。2.4.2交流电动机认知及应用交流电动机的工作效率较高，又没有烟尘、气味，不污染环境，噪声也较小。由于它的一系列优点，所以在工农业生产、交通运输、国防、商业及家用电器、医疗电器设备等各方面广泛应用。特别是中小型轧钢设备、矿山机械、机床、起重运输机械、鼓风机、水泵及农副产品加工机械等大部分采用三相异步电机来拖动。2.4.3步进电动机认知及应用步进电动机是将电脉冲信号转变为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（

5、即步距角）。根据步进电动机的工作原理，步进电动机工作时需要满足一定相序的较大电流的脉冲信号，生产装备中使用的步进电机都配备有专门的步进电机驱动装置，来直接控制与驱动步进电机的运转工作。2.4.3步进电动机认知及应用图2-48各种步进电动机及驱动装置实物图机电式磁电式直线式步进电机永磁式反应式混合式步进电动机受脉冲的控制，其转子的角位移量和转速与输入脉冲的数量和脉冲频率成正比，可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的，同时也可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电动机的运行特性还与其

6、线圈绕组的相数和通电运行方式有关。2.4.3步进电动机认知及应用2.4.3步进电动机认知及应用步进电动机的运行特性不仅与步进电动机本身和负载有关，而且与配套使用的驱动装置也有着十分密切的关系。现在使用的绝大部分步进电机驱动装置都采用有硬件环形脉冲分配器，与功率放大器集成在一起，共同构成步进电动机的驱动装置，可实现脉冲分配和功率放大两个功能。步进电动机驱动装置上还设置有多种功能选择开关，用于实现具体工程应用项目中驱动器步距角的细分选择和驱动电流大小的设置。2.4.3步进电动机认知及应用步进电动机在实际应用中按照步进电机和驱动器装置具体的

7、对应电气接口关系连接好硬件线路123根据需要设置好驱动器装置上步距角细分选择与电流设置开关控制器只需要提供一组控制步进电动机转速和方向的mW数量级功率的可调脉冲序列就可驱动电动机工作结构简单、价格便宜、精度较高以及使用方便等优点缺点应用优点在计算机的数字开环控制系统中应用广泛，例如数控机床、印刷设备、打印机、自动记录仪等都有应用一是用得不好有可能失步，二是控制精度相对较低，而且运动中无法确定运动部件的准确位子但是对于工作精度要求不是很高的领域一般都可满足工作要求。2.4.3步进电动机认知及应用2.4.4伺服电动机认知及应用伺服电动机又

8、称执行电动机，在自动控制系统中，用做执行元件，把所接收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。其主要的特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。2.4.4伺服电动机认知及应用伺服电动机直流