控制电机

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几种常见的电机控制方法

几种常见的电机控制方法

电机控制的基本原理
通过控制器对电机的输入电压、电流或频率等进行调节,从而改变电机的运行状态
利用传感器对电机的位置、速度、加速度等参数进行实时监测,并将这些信息反馈 给控制器,实现闭环控制
根据不同的控制算法和控制策略,对电机进行精确的控制,以满足不同的应用需求
电机控制的分类
开环控制和闭环控制:根据控制系统中是否存在反馈回 路进行分类
缺点:无法精确控制电机 转矩和速度,对电网电压 波动敏感。
Байду номын сангаас
转矩控制
通过控制电机的电流或磁 通来控制电机的转矩。
优点:能够实现精确的转 矩控制,提高系统的动态 性能。
ABCD
适用于对动态性能要求较 高,需要精确控制转矩的 场合,如电动汽车、工业 机器人等。
缺点:控制复杂,成本较 高。
位置控制
01 通过控制电机的转角或位移来控制电机的 位置。
随机生成一定数量的个体,构 成初始种群。
交叉与变异
对选定的个体进行交叉和变异 操作,生成新的个体。
编码
将电机控制参数编码为遗传算 法的个体。
选择
根据适应度函数评估个体的优 劣,选择优秀个体进入下一代 。
迭代进化
重复进行选择、交叉和变异操 作,直到满足终止条件,得到 最优控制参数。
THANKS
感谢观看
直流电机控制和交流电机控制:根据电机的类型进行分 类
模拟控制和数字控制:根据控制信号的性质进行分类
位置控制、速度控制和力矩控制:根据控制目标的不同 进行分类
02
开环控制方法
恒压频比控制
保持电压与频率的比值恒 定,以控制电机的磁通和 转矩。
优点:控制简单,成本低 。
适用于对动态性能要求不 高的场合,如风机、水泵 等。

控制电机的名词解释

控制电机的名词解释

控制电机的名词解释电机是一种将电能转化为机械能的装置。

它广泛应用于各个领域,包括工业、交通、家电等。

在现代社会中,电机已成为重要的能源转换工具,控制电机的过程也变得越来越复杂和精确。

在本文中,我将对控制电机所涉及的一些名词进行解释和讨论。

一、电机控制系统电机控制系统是指通过各种电气、电子和计算机技术,实现对电机的启动、运行、停止以及运行参数的调节的系统。

主要包括电源、控制器和电机三部分。

其中电源提供电能,控制器负责控制电机的启动和运行方式,电机则将电能转化为机械能,实现各种工作任务。

二、电机控制器电机控制器是电机控制系统中的核心部件,它起着决定性作用。

电机控制器根据输入的信号和算法,对电机进行相应的控制命令输出。

常见的电机控制器包括直流电机控制器、交流电机控制器以及步进电机控制器。

这些控制器通过改变电机的电压、频率和相位等参数,控制电机的转速、转向和运行方式。

三、PWM调制技术脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)是一种通过改变信号的占空比来控制电机的技术。

在PWM调制过程中,控制器根据需要改变电源电压的占空比,从而改变电机终端的功率,进而控制电机的运行。

通过这种方式,可以实现对电机的精确控制,使其运行到达预期的速度、转向和停止等。

四、PID控制算法PID控制算法是一种常见的控制电机的自动控制算法。

它通过对电机运行状态进行持续的监测与调整,实现对电机的精确控制。

PID控制算法通过比较电机输出的结果与期望的结果,计算出偏差值,并根据偏差值的大小来调整控制电机的参数。

PID控制算法主要包括比例控制、积分控制和微分控制三个部分,通过合理调整这三个部分的参数,可以实现对电机的优化控制。

五、闭环控制和开环控制闭环控制和开环控制是电机控制中常用的两种控制策略。

开环控制是指控制器根据预先设定的参数和信号,直接发送控制命令给电机,但无法对电机的实际运行状态进行及时的反馈和调整。

闭环控制则在控制过程中添加反馈回路,通过监测电机的运行状态并与期望的结果进行比较,对控制参数进行调整,从而实现对电机的精确控制。

电机控制方法

电机控制方法

电机控制方法电机控制是指通过各种手段和技术手段对电机进行运行状态的控制,以实现对电机的启动、停止、转速、转向等参数的调节和控制。

电机控制方法的选择对于电机的运行效率、安全性和稳定性有着重要的影响。

本文将介绍几种常见的电机控制方法,分别是直接启动控制、软启动控制、变频调速控制和矢量控制。

直接启动控制是指通过直接连接电机和电源进行启动和停止控制的方法。

这种方法简单直接,成本低廉,适用于小功率电机。

但是直接启动会对电网和电机本身造成较大的冲击,容易引起电网电压波动和电机启动时的电流冲击,从而影响电网的稳定性和电机的寿命。

因此,直接启动控制在大功率电机中应用较少。

软启动控制是通过控制电机的起动电压和起动时间来实现对电机的缓慢启动和停止。

软启动控制能够有效地减小电机起动时的电流冲击,保护电网和电机。

同时,软启动控制还能够减小电机的启动冲击,延长电机的使用寿命,提高电机的运行效率。

因此,软启动控制在大功率电机和对电网要求较高的场合得到了广泛的应用。

变频调速控制是通过改变电机供电频率来实现对电机转速的调节。

变频调速控制具有调速范围广、调速精度高、启动平稳等优点,适用于对电机转速要求较高的场合。

同时,变频调速控制还能够减小电机的能耗,提高电机的运行效率。

因此,在需要对电机进行精确调速的场合,变频调速控制是一种较为理想的选择。

矢量控制是一种高级的电机控制方法,通过对电机的电流和磁场进行精确的控制,实现对电机的转速和转矩的精确调节。

矢量控制具有响应速度快、控制精度高、动态性能好等优点,适用于对电机要求较高的精密控制场合。

同时,矢量控制还能够提高电机的运行效率,减小电机的能耗,延长电机的使用寿命。

因此,在需要对电机进行精密控制的场合,矢量控制是一种较为理想的选择。

总之,电机控制方法的选择应根据电机的实际工况和要求来进行综合考虑。

不同的电机控制方法各有优劣,应根据实际情况进行选择,以实现对电机的高效、稳定、安全的控制。

电机控制方法

电机控制方法

电机控制方法电机控制方法指的是使用电气技术去控制电机的方法,从而使其能够实现可靠的控制,增进数据的传输和高效的控制效果。

种控制方法的重要性日益凸显,因为电机技术的发展已经深入到各行各业,因此它们的控制方法要得到有效的实现。

电机控制方法有许多种,通常可分为三大类:一、直接控制这是一种手动控制电机的方法,其中操作者可以直接通过手动操作控制电机,这种方法有可靠性高,但对操作者要求较高,而且操作繁琐,不宜于大规模控制。

二、继电器控制该方法通过继电器来控制电机,这种方法实现起来简单,成本低,而且可以控制多路电机,但精度不够高,而且受环境温度变化影响较大。

三、电子控制这是最新的控制电机的方法,它采用了微处理器或单片机,可以实现自动调节信号,较好地控制电机,比如可以实现位置控制、速度控制和力矩控制。

电机控制方法的优点电机控制方法的主要优点如下:(1)实现快速、准确的控制。

电机控制方法通过控制信号的精确调节来实现快速、准确的电机控制,大大提升了电机的性能。

(2)提高控制的精度。

采用电机控制方法可以提高电机控制的精度,并可以实现精细的控制。

(3)提高控制灵活性。

采用电机控制方法可以提高控制系统的灵活性,可以同时控制多个电机,方便灵活。

(4)提高控制的可靠性。

采用电机控制方法可以提高控制系统的可靠性,保证系统的正常运行。

电机控制方法的应用电机控制方法在生产制造工业中有着广泛的应用,主要应用如下:(1)汽车制造业。

汽车制造业中使用电机控制方法可以实现自动控制,可以有效提高汽车制造的效率和可靠性。

(2)冶金行业。

冶金行业中使用电机控制方法可以实现精确的控制,有效降低成本,并且可以提高生产的可靠性。

(3)电子行业。

电子行业中常常使用电机控制方法来控制电子元件的加工,以实现精确的加工,提高自动化程度。

总结本文阐述了电机控制方法的概述,以及其特点、优点和应用,这种控制方法的优势日益突出,并且已经得到了越来越多的应用,从而提升了控制系统的性能。

控制电机的原理及应用

控制电机的原理及应用

控制电机的原理及应用1. 电机基本原理电机是将电能转化为机械能的设备,广泛应用于工业、交通、家用等领域。

电机的基本原理是利用磁场力和电磁感应的作用,通过电流在导体中产生的电磁场与外部磁场相互作用,从而引起导体受力,实现电能到机械能的转换。

2. 电机控制方式控制电机的方式可以分为直接控制和间接控制两种方式。

2.1 直接控制直接控制指的是通过改变电机供电电压、电流和频率等参数,直接调节电机的运行状态和转速。

常见的直接控制方式主要有以下几种:•线性控制:通过改变电机的供电电压和电流,调节电机的转速和转矩。

线性控制适用于一些简单的应用场景,如家用电器中的风扇和洗衣机等。

•PWM控制:脉宽调制(PWM)是一种通过改变电源供应的脉冲宽度来控制电机速度和转矩的方式。

通过调节脉冲的高电平时间和周期,可以改变电机的平均电压和电流,从而控制电机的转速和转矩。

PWM控制常用于直流电机和无刷直流电机等。

•定子电流控制:通过改变电机定子绕组的电流大小和方向,控制电机的转矩和转速。

定子电流控制适用于交流电机和感应电机等。

2.2 间接控制间接控制指的是通过调节电机的控制器或驱动器,来控制电机的运行状态和转速。

间接控制常见的方式有以下几种:•位置控制:通过设置电机的目标位置和反馈位置信息,控制电机的转动角度。

位置控制常用于步进电机和伺服电机等。

•转速控制:通过设置电机的目标转速和反馈转速信息,控制电机的转速。

转速控制适用于直流电机、无刷直流电机和感应电机等。

3. 电机控制应用控制电机的应用非常广泛,在各个领域都有重要的地位。

以下是一些常见的电机控制应用:•工业自动化:电机在工业生产中扮演着重要的角色,如控制生产线上的机械设备、机器人等。

•交通工具:电动车、电动汽车、电动船等交通工具都需要电机控制来实现驱动。

•家用电器:家用电器中的各种电机,如洗衣机、空调、冰箱等,都需要电机控制来实现运行。

•空调系统:空调系统中的风机、压缩机等都需要电机控制来实现送风和制冷。

电机控制方法

电机控制方法

电机控制方法电机控制是现代工业中的重要一环,它涉及到工业生产中的各种设备和机械的运行和控制。

电机控制方法的选择对于设备的运行效率、能耗和寿命都有着重要的影响。

在本文中,我们将介绍几种常见的电机控制方法,并分析它们的特点和适用场景。

第一种电机控制方法是直接启动。

这是最简单、最常见的一种电机控制方法。

直接启动的原理是将电机直接连接到电源上,通过开关控制电机的启停。

这种方法结构简单,成本低,但对电机和电网的冲击较大,启动电流大,容易引起设备震动,影响设备的使用寿命。

因此,直接启动适用于功率较小、启动次数较少的场景。

第二种电机控制方法是星角启动。

星角启动是通过初始时以星形接法,减小电机的起动电流,待电机转速达到一定值后,再切换为三角形接法,使电机达到额定运行状态。

这种方法相比直接启动,能够减小启动电流,减小设备的冲击,延长设备使用寿命,但是操作较为复杂,需要专门的星角启动器。

第三种电机控制方法是变频调速。

变频调速是通过改变电源的频率,控制电机的转速。

这种方法具有启动平稳、转速范围广、能耗低等优点,适用于需要频繁启停、转速调节范围大的场景,如风机、水泵等。

第四种电机控制方法是软启动器。

软启动器是通过控制电压、电流的变化,实现电机的平稳启动。

它能有效减小起动电流,减小设备的冲击,延长设备寿命,适用于对设备要求较高的场景。

总的来说,不同的电机控制方法适用于不同的场景,选择合适的电机控制方法能够提高设备的运行效率,降低能耗,延长设备使用寿命。

在实际应用中,需要根据设备的特点、工作环境、使用要求等因素综合考虑,选择最合适的电机控制方法。

同时,也需要注意电机控制过程中的安全性和稳定性,做好设备的维护和管理工作,确保设备的正常运行。

控制电机概述

控制电机概述
控制电机概述
摘要
为了使我国全面实现工业、农业、国防和科学技术的现代化,必须采用先进技术,其中包括各种类型的自动控制系统和计算装置。而控制电机在自动控制系统中时必不可少的。控制电机一般是指用于自动控制、随动系统以及计算装置中的特微电动机。其应用不胜枚举,例如:火炮和雷达的自动定位,舰船方向舵的自动操纵,飞机的自动驾驶,机床加工的自动控制,炉温的自动调节,以及各种控制装置中的自动记录、检测和解算等等,都要用到各种控制电机。
测速发电机广泛用于各种速度或位置控制系统。在自动控制系统中作为检测速度的元件,以调节电动机转速或通过反馈来提高系统稳定性和精度;在解算装置中可作为微分、积分元件,也可作为加速或延迟信号用或用来测量各种运动机械在摆动或转动以及直线运动时的速度。
2.使用实例
以直流测速发电机在恒速控制系统中应用的一例为例:
二、伺服电机
伺服电动机也称为执行电动机,在控制系统中用作执行元件,将电信号转换为轴上的转角或转速,以带动控制对象。伺服电动机有交流和直流两种,其最大特点是可控。在有控制信号输入时,伺服电动机就转动;没有控制信号输入,它就停止转动。改变控制电压的大小和相位(或极性)就可以改变伺服电动机的转速和转向。因此,它与普通电动机相比具有如下特点:
(1)调速范围广。伺服电动机的转速随着控制电压改变,能在宽广的范围内连续调节。
(2)转子的惯性小,即能实现迅速启动、停转。
(3)控制功率小,过载能力强,可靠性好。
1.应用场合
交流伺服电动机的输出功率一般为0.1~100W,其电源频率有50Hz、400Hz等几种,一般应用于大负载、高速度的场合。直流伺服电动机,通常用于功率稍大的系统中,其输出功率一般为1~600W。
1.应用场合
步进电机主要用于一些有定位要求的场合,特别适合要求运行平稳、低噪音、响应快、使用寿命长、高输出扭矩的应用场合。

电机控制方法

电机控制方法

电机控制方法电机控制是指通过各种手段对电机进行调节和控制,以实现特定的运动要求或工作任务。

电机控制方法的选择对于电机的运行效率、稳定性和使用寿命有着重要的影响。

下面将介绍几种常见的电机控制方法。

一、直流电机控制方法。

1. 电压调速。

电压调速是通过改变直流电机的供电电压来实现调速的方法。

调节电压可以改变电机的转速,从而实现对电机的控制。

这种方法简单易行,成本低,但是调速范围有限,且效果不够理想。

2. 脉宽调制。

脉宽调制是一种通过改变脉冲信号的占空比来控制电机的转速的方法。

通过改变脉冲信号的宽度,可以改变电机的平均电压,从而实现调速的目的。

这种方法调速范围广,控制效果好,但需要专门的控制器和驱动电路。

二、交流电机控制方法。

1. 变频调速。

变频调速是通过改变交流电机的供电频率来实现调速的方法。

通过改变电源的频率,可以改变电机的转速,从而实现对电机的控制。

这种方法适用范围广,调速效果好,但是设备成本较高。

2. 矢量控制。

矢量控制是一种通过对交流电机的电流和电压进行精确控制来实现调速的方法。

通过对电机的电流和电压进行独立控制,可以实现对电机的精确控制,从而实现高性能的调速效果。

这种方法适用于对电机性能要求较高的场合,但是控制系统复杂,成本较高。

三、步进电机控制方法。

1. 开环控制。

步进电机通常采用开环控制的方法。

通过控制电机的脉冲信号来实现步进运动,但是无法对电机的实际位置进行反馈控制。

这种方法简单易行,成本低,但是无法保证电机的运动精度和稳定性。

2. 闭环控制。

闭环控制是一种通过对步进电机的位置进行反馈控制来实现精确控制的方法。

通过对电机位置的反馈信息进行控制,可以实现高精度的步进运动控制。

这种方法适用于对步进电机运动精度要求较高的场合,但是控制系统复杂,成本较高。

综上所述,电机控制方法的选择应根据具体的应用场合和要求来确定。

不同的电机控制方法各有优缺点,需要根据实际情况进行合理选择,以实现对电机的有效控制和运行。

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第四章常用控制电机第一节控制电机概述控制电机具有体积小,功率小,通常在几百瓦以下等特点;而驱动微电机结构简单、体积小、功率也小,主要用来驱动各种轻型负载。

驱动微电机与控制电机合称为微控电机。

在普通旋转电机的基础上产生的各种控制电机与普通电机本质上并没有差别,只是着重点不同: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。

第二节伺服电动机伺服电动机又称为执行电动机,在自动控制系统中作为执行元件。

它将输入的电压信号转变为转轴的角位移或角速度输出,改变输入信号的大小和极性可以改变伺服电动机的转速与转向,故输入的电压信号又称为控制信号或控制电压。

根据使用电源的不同,伺服电动机分为直流伺服电动机和交流伺服电动机两大类。

直流伺服电动机输出功率较大,功率范围为1~600瓦,有的甚至可达上千瓦;而交流伺服电动机输出功率较小,功率范围一般为0.1~100瓦。

一、直流伺服电动机1、工作原理直流伺服电动机实际上就是他励直流电动机,其结构和原理与普通的他励直流电动机相同,只不过直流伺服电动机输出功率较小而已。

当直流伺服电动机励磁绕组和电枢绕组都通过电流时,直流电动机转动起来,当其中的一个绕组断电时,电动机立即停转,故输入的控制信号,既可加到励磁绕组上,也可加到电枢绕组上:若把控制信号加到电枢绕组上,通过改变控制信号的大小和极性来控制转子转速的大小和方向,这种方式叫电枢控制;若把控制信号加到励磁绕组上进行控制,这种方式叫磁场控制。

磁场控制有严重的缺点(调节持性在某一范围不是单值函数,每个转速对应两个控制信号),使用的场合很少。

直流伺服电动机进行电枢控制时,电枢绕组即为控制绕组,控制电压直接加到电枢绕组上进行控制。

而励磁方式则有两种:一种用励磁绕组通过直流电流进行励磁,称为电磁式直流伺服电动机;另一种使用永久磁铁作磁极,省去励磁绕组,称为永磁式直流伺服电动机。

直流伺服电动机电枢控制线路图2. 机械特性:改变控制电压,而机械特性的斜率不变,故其机械特性是一组平行的直线,如图所示。

从上述分析可知,电枢控制时的直流伺服电动机的机械特性是线性的,而且不存在“自转”现象(控制信号消失后,电机仍不停止转动的现象叫“自转”现象),在自动控制系统中是一种很好的执行元件。

二、交流伺服电动机1. 工作原理交流伺服电动机实际上就是两相异步电动机,所以有时也叫两相伺服电动机。

如图所示,电机定子上有两相绕组,一相叫励磁绕组,接到交流励磁电源上,另一相为控制绕组,接入控制电压,两绕组在空间上互差90°电角度,励磁电压和控制电压Uc频率相同。

交流伺服电动机原理图交流伺服电动机的工作原理与单相异步电动机有相似之处。

当交流伺服电动机的励磁绕组接到励磁电流上,若控制绕组加上的控制电压为0时(即无控制电压),所产生的是脉振磁通势,所建立的是脉振磁场,电机无起动转矩;当控制绕组加上的控制电压不为0,且产生的控制电流与励磁电流的相位不同时,建立起椭圆形旋转磁场,于是产生起动力矩,电机转子转动起来。

如果电机参数与一般的单相异步电动机一样,那么当控制信号消失时,电机转速虽会下降些,但仍会继续不停地转动。

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”。

“自转”的原因是控制电压消失后,电机仍有与原转速方向一致的电磁转矩。

消除“自转”的方法是消除与原转速方向一致的电磁转矩,同时产生一个与原转速方向相反的电磁转矩,使电机在控制电压消失时停止转动。

可以通过增加转子电阻的办法来消除“自转”。

2. 基本结构交流伺服电动机的定子与异步电动机类似,在定子槽中装有励磁绕组和控制绕组,而转子主要有两种结构形式:(1)笼型转子这种笼型转子和三相异步电动机的笼型转子一样,但笼型转子的导条采用高电阻率的导电材料制造,如青铜、黄铜。

另外,为了提高交流伺服电动机的快速响应性能,宜把笼型转子做成又细又长,以减小转子的转动惯量。

(2)非磁性空心杯转子如图所示,非磁性空心杯转子交流伺服电动机有两个定子:外定子和内定子,外定子铁芯槽内安放有励磁绕组和控制绕组,而内定子一般不放绕组,仅作磁路的一部分;空心杯转子位于内外绕组之间,通常用非磁性材(如铜、铝或铝合金)制成,在电机旋转磁场作用下,杯形转子内感应产生涡流,涡流再与主磁场作用产生电磁转矩,使杯形转子转动起来。

非磁性空心杯转子结构图1-空心杯转子;2-外定子;3-内定子;4-机壳;5-端盖由于非磁性空心杯转子的壁厚约为0.2~0.6mm,因而其转动惯量很小,故电机快速响应性能好,而且运转平稳平滑,无抖动现象。

由于使用内外定子,气隙较大,故励磁电流较大,体积也较大。

第三节测速发电机测速发电机是一种测量转速的微型发电机,它把输入的机械转速变换为电压信号输出,并要求输出的电压信号与转速成正比。

测速发电机分直流测速发电机和交流测速发电机两大类。

一、直流测速发电机1. 工作原理:直流测速发电机实际就是一种微型直流发电机,按定子磁极的励磁方式分为电磁式和永磁式。

直流测速发电机的工作原理与一般直流发电机相同,如图7.20所示。

在恒定的磁场中,外部的机械转轴带动电枢旋转,电枢绕组切割磁场从而在电刷间产生感应电动势。

图7.20 直流测速发电机的工作原理在空载时,直流测速发电机的输出电压就是电枢感应电动势。

显然输出电压与转速成正比。

2. 误差分析直流测速发电机的输出电压与转速要严格保持正比关系在实际中是难以做到的,其实际的输出特性为图中实线,造成这种非线性误差的原因主要有以下三个方面:(1)电枢反应直流测速发电机负载时电枢电流会产生电枢反应,电枢反应的去磁作用使气隙磁通Φ0减小,使输出电压减小。

从输出特性看,斜率将减小,而且电枢电流越大,电枢反应的去磁作用越显著,输出特性斜率减小越明显,输出特性直线变为曲线。

(2)温度的影响如果直流测速发电机长期使用,其励磁绕组会发热,其绕组阻值随温度的升高而增大,励磁电流因此而减小,从而引起气隙磁通减小,输出电压减小,特性斜率减小。

温度升得越高,斜率减小越明显,使特性向下弯曲。

可在励磁回路中串接一个阻值较大而温度系数较小的锰铜或康铜电阻,以减小由于温度的变化而引起的电阻变化,从而减小因温度而产生的线性误差。

(3)接触电阻如果电枢电路总电阻包括电刷与换向器的接触电阻,那么输出电压受接触电阻压降影响总是随负载电流变化而变化,当输入的转速较低时,接触电阻较大,使此时本来就不大的输出电压变得更小,造成的线性误差很大;当电流较大的,接触电阻较小而且基本上趋于稳定的数值,线性误差相对而言小得多。

另外,直流测速发电机输出的是一个脉动电压,其交变分量对速度反馈控制系统、高精度的解算装置有较明显的影响。

二、交流测速发电机交流测速发电机分为同步测速发电机和异步测速发电机。

在实际应用中异步测速发电机使用较广泛。

1. 交流异步测速发电机工作原理交流异步测速发电机与交流伺服电动机的结构相似,其转子结构有笼型的,也有杯型的,在自动控制系统中多用空心杯转子异步测速发电机。

空心杯转子异步测速发电机定子上有两个在空间上互差90 电角度的绕组,一为励磁绕组,另一为输出绕组,如图7.23所示。

(a) (b)空心杯转子异步测速发电机原理图当定子励磁绕组外接频率为 f的恒压交流电源 u,励磁绕组中有电流 i流过,在直轴(即轴)上产生以频率 f脉振的磁通。

在转子不动时,脉振磁通在空心杯转子中感应出变压器电势(空心杯转子可以看成有无数根导条的笼式转子,相当于变压器短路时的二次绕组,而励磁绕组相当于变压器的一次绕组),产生的磁场与励磁电源同频率的脉振磁场,在转子转动时,转子切割直轴磁通,在杯型转子中感应产生旋转电势,其大小正比于转子转速,并以励磁磁场的脉振频率交变,又因空心杯转子相当于短路绕组,故旋转电势在杯型转子中产生交流短路电流,若忽视杯型转子的漏抗的影响,那么此短路电流所产生的脉振磁通在空间位置上与输出绕组的轴线一致,因此转子脉振磁场与输出绕组相交链而产生感应电势。

输出绕组感应产生的电势实际就是交流异步测速发电机输出的空载电压,其大小正比于转速,其频率为励磁电源的频率。

2、误差分析交流异步测速发电机的误差主要有三种:非线性误差、剩余电压和相位误差。

三、测速发电机的应用测速发电机的作用是将机械速度转换为电气信号,常用作测速无件、校正元件、解算元件,与伺服电机配合,广泛使用于许多速度控制或位置控制系统中,如在稳速控制系统中,测速发电机将速度转换为电压信号作为速度反馈信号,可达到较高的稳定性和较高的精度,在计算解答装置中,常作为微分、积分元件。

0第四节步进电动机步进电动机是一种把电脉冲转换成角位移的电动机。

用专用的驱动电源向步进电动机供给一系列的且有一定规律的电脉冲信号,每输入一个电脉冲,步进电机就前进一步,其角位移与脉冲数成正比,电机转速与脉冲频率成正比,而且转速和转向与各相绕组的通电方式有关。

根据励磁方式的不同,步进电动机分为反应式、永磁式和感应子式(又叫混合式),而反应式步进电动机应用较多,下面以此为例来阐述步进电动机的原理。

1、工作原理下图为一台三相六拍反应式步进电动机,定子上有三对磁极,每对磁极上绕有一相控制绕组,转子有四个分布均匀的齿,齿上没有绕组。

三相反映式步进电动机的工作原理图当 A相控制绕组通电,而B相和 C相不通电时,步进电动机的气隙磁场与 A相绕组轴线重合,而磁力线总是力图从磁阻最小的路径通过,故电机转子受到一个反应转矩,在步进电机中称之为静转矩。

在此转矩的作用下,使转子的齿1和齿3旋转到与 A相绕组轴线相同的位置上,如图所示,此时整个磁路的磁阻最小,此时转子只受到径向力的作用而反应转矩为零。

如果B相通电,A相和 C相断电,那转子受反应转矩而转动,使转子齿2齿4与定子极 B、 B′对齐,此时,转子在空间上逆时针转过的空间角 为30 ,即前进了一步,转过这个角叫做步距角.如此按顺序不断地接通和断开控制绕组,电机便按一定的方向一步一步地转动,若按反向序顺序通电,则电机反向一步一步转动。

在步进电机中,控制绕组每改变一次通电方式,称为一拍,每一拍转子就转过一个步距角,上述的运行方式每次只有一个绕组单独通电,控制绕组每换接三次构成一个循环,故这种方式称为三相单三拍。

若按A-AB-B-BC-C-CA顺序通电,每次循环需换接6次,故称为三相六拍,因单相通电和两相通电轮流进行,故又称为三相单、双六拍。

三相六拍运行方式的步距角是三相单三拍的一半,即为15 。

步进电机的三相单、双六拍运行方式另外还有一种运行方式,按AB-BC-CA顺序通电,每次均有两个控制绕组通电,故称为三相双三拍,实际是三相六拍运行方式去掉单相绕组单独通电的状态,转子齿与定子磁极的相对位置与上图一样或类似。

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