微特电机-模块课件资料.ppt

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1、4.2步进电动机4.3测速发电机4.4自整角机4.5旋转变压器4.6感应同步器4.1伺服电动机模块四微特电机4.2步进电动机4.3测速发电机4.4自整角机4.5旋转变压器4.6感应同步器4.1伺服电动机电机与拖动4.1伺服电动机伺服电动机——执行电动机。●功能：将电压信号转换成转角或转速信号。●种类：直流伺服电动机、交流伺服电动机。电机与拖动伺服电动机的特点可控性好：控制信号一出现，电机马上转动；控制信号一消失，电机立即停转具有线性的机械特性和调节特性转动惯量小，能快速响应(转子结构：细长、无铁心、空心杯)1.直流伺服电动机(1)基本结构与普通小型直流电动机相同。●励磁方式：永磁式、

2、电磁式（他励）。稀土永磁材料：稀土钴、稀土钕铁硼等。SM+Ua－IaE永磁式SM+Ua－IaE+Uf－If电磁式电机与拖动(2)工作原理——与普通直流电机无异施加Ua→Ia主磁通：ΦTe→n→E电磁转矩：Te=CTΦIa电动势：E=CEΦn电枢电路电压方程：Ua=E+RaIan=UaCEΦ－RaCECTΦ2Te电机与拖动(3)控制方式及其特性①电枢控制式：Uf=UfN，Ua=Uc（控制电压）n=UcCEΦN－RaCECTΦN2TeOTenUc3Uc2Uc1Uc3＞Uc2＞Uc1机械特性OUcnT1T2T3T3＞T2＞T1控制特性电机与拖动②磁场控制式：Ua=UaN，Uf=Uc（控制电

3、压）忽略磁路饱和、不计电枢反应：Φ=CφUf=CφUcn=UaNCECφUc－RaCECTCφ2Uc2TenOTeUc3Uc2Uc1UC3＞Uc2＞Uc1机械特性电机与拖动(1)基本结构①定子：两相对称绕组②转子:笼型结构/空心杯2.(传统的)交流伺服电动机电机与拖动SM~控制绕组励磁绕组c＋Uc－＋Uf－f交流伺服电动机实际上是一种两相异步电动机。转子内定子外定子绕组转轴空心杯转子交流伺服电动机的结构示意图电机与拖动对称两相绕组在空间上互差90电角度绕组中对称两相电流在时间上互差90电角度两相绕组产生的圆形旋转磁动势fc1分解为两个大小相等、转向相反的旋转磁动势ff1分解为两个

4、大小相等、转向相反的旋转磁动势反向旋转磁动势互相抵消正向旋转磁动势合成圆形旋转磁动势f1两相磁动势的合成①两相绕组通以相位相差90o的额定电压●对称两相运行→圆形旋转磁场●改变转向：uc反相，即改变两相绕组中电流的相序→旋转磁场改变方向→转子的转向改变。(2)工作原理SM~控制绕组励磁绕组c＋Uc－＋Uf－f电机与拖动②当uc=0或uc≠0，但uc和uf同相位时电机处在单相状态→脉振磁通势F0：静止时：n=0，Te+=Te－，Te=0，不能起动；正在运行时：Te≠0，转子继续旋转——单相自转！TeOnn=f(TF)n=f(TR)n=f(T)普通异步电动机电机与拖动如果电机参数与一般的

5、单相异步电动机一样，当控制信号消失时，电机转速虽会下降，但仍会继续转动。伺服电动机在控制信号消失后仍继续旋转的失控现象称为“自转”。TeOnn=f(Te+)n=f(Te-)n=f(Te)普通异步电动机nTeOR2↑n=f(Te+)n=f(Te-1)n=f(Te)交流伺服电动机克服自转加大转子电阻，使sm>1，单相运行时:n>0,Te<0①两相控制：保持=90o和Uc=Uf，同时改变Uc和Uf的大小（始终为对称运行）。②幅值控制：保持=90o和Uf=UN，改变Uc和Uf的大小。③相位控制：保持Uc=Uf=UN，改变的大小。④幅相控制：同时改变uc的大小和相位。●交流伺服电动机的功

6、率和频率：0.1~100W，50、400Hz等。(3)控制方式电机与拖动交流伺服电动机电机与拖动交流伺服电动机电机与拖动4.2步进电动机●功能：将电脉冲信号转换成转角或转速信号。转角θ∝脉冲信号的个数；转速n∝脉冲信号的频率。●用途：高精度的角度控制。●按定子相数不同：三相、四相、五相、六相等；按转子结构不同：永磁式、磁阻式、混合式与电源、负载、环境等因素无关1.基本结构2.工作原理电机与拖动14231.定子：一、结构2.转子：U1U2V1V2W2W1三相磁阻式步进电动机原理图电机与拖动●步进电动机的典型结构U2U1W2W1V1V2电机与拖动2.工作原理●一拍：从一次通电到另一次通电

7、。●步距角：每一拍转子转过的角度。(1)m相单m拍运行（三相单三拍运行）(2)m相双m拍运行（三相双三拍运行）(3)m相单-双m拍运行（三相双三拍运行）电机与拖动1423U1U2V1V2W2W1(1)m相单m拍运行（三相单三拍运行）通电顺序：U相→V相→W相→U相。1423(1)U相通电1423U1U2V1V2W2W11423(2)V相通电1423U1U2V1V2W2W11423(3)W相通电●步距角：θ=30°电机与拖动(2)m相双m拍运行（三相双三拍运