單元十一控制電機應用

1、電動機控制及選配電動機控制及選配單元十一 控制電機應用任務1 伺服電動機認識與應用任務2 步進電動機認識與應用任務3 測速發(fā)電機認識與應用項目1 根據(jù)原理圖選用組裝直流伺服電動機調(diào)速控制系統(tǒng) 項目2 普通車床技改項目 任務1 伺服電動機認識與應用 伺服電動機又稱執(zhí)行電動機，它將輸入的電壓信號轉變伺服電動機又稱執(zhí)行電動機，它將輸入的電壓信號轉變?yōu)檗D軸的角位移或角速度輸出。為轉軸的角位移或角速度輸出。 根據(jù)使用電源的不同，伺服電動機分為直流伺服電動機根據(jù)使用電源的不同，伺服電動機分為直流伺服電動機和交流伺服電動機兩大類。和交流伺服電動機兩大類。子任務子任務1 1 直流伺服電動機認識與應用直流伺服電

2、動機認識與應用一、 基本結構與工作原理 直流伺服電動機按照勵磁方式的不同，可分為電磁式和永直流伺服電動機按照勵磁方式的不同，可分為電磁式和永磁式。磁式。 直流伺服電動機的控制方式有兩種：電樞控制和磁直流伺服電動機的控制方式有兩種：電樞控制和磁場控制。場控制。 電樞控制是指磁場繞組加恒電樞控制是指磁場繞組加恒定勵磁電壓，電樞繞組加控制電定勵磁電壓，電樞繞組加控制電壓。壓。 當負載轉矩恒定時，電樞的當負載轉矩恒定時，電樞的控制電壓升高，電動機的轉速就控制電壓升高，電動機的轉速就升高；反之，減小電樞控制電壓，升高；反之，減小電樞控制電壓，電動機的轉速就降低。電動機的轉速就降低。 改變控制電壓的極性，

3、電動改變控制電壓的極性，電動機就反轉；控制電壓為零，電動機就反轉；控制電壓為零，電動機就停轉。機就停轉。MaEUcIcfIfU電樞控制方式的直流伺服電動機圖電樞控制方式的直流伺服電動機圖 1、電樞控制2、磁場控制 磁場控制是指磁場繞組加控制電壓，而電樞繞組加恒定磁場控制是指磁場繞組加控制電壓，而電樞繞組加恒定電壓控制方式。電壓控制方式。 改變勵磁電壓的大小和方向，就能改變電動機的轉速與改變勵磁電壓的大小和方向，就能改變電動機的轉速與轉向。轉向。 電磁式直流伺服電動機有電樞控制和磁場控制兩種控制電磁式直流伺服電動機有電樞控制和磁場控制兩種控制轉速的方式，而對永磁式直流伺服電動機來講，則只有電樞轉

4、速的方式，而對永磁式直流伺服電動機來講，則只有電樞控制一種方式?？刂埔环N方式。二、直流伺服電動機的控制特性 1 1、直流伺服電動機的機械特性、直流伺服電動機的機械特性 直流伺服電動機的機械特性是指勵磁電壓恒定，電樞的直流伺服電動機的機械特性是指勵磁電壓恒定，電樞的控制電壓為一個定值時，電動機的轉速和電磁轉矩之間的關控制電壓為一個定值時，電動機的轉速和電磁轉矩之間的關系：系：)f(Tnemc2emeeT0emURnTC C C nT機械特性的表達式：機械特性的表達式：0n稱為理想空載轉速。稱為理想空載轉速。c1Uc123ccUUU3n2n1n2cUemT3cUn2 2、直流伺服電動機的調(diào)節(jié)特性、

5、直流伺服電動機的調(diào)節(jié)特性 直流伺服電動機的調(diào)節(jié)特性是指電磁轉矩恒定時，電動直流伺服電動機的調(diào)節(jié)特性是指電磁轉矩恒定時，電動機的轉速隨控制電壓的變化關系機的轉速隨控制電壓的變化關系: :f()cnU 調(diào)節(jié)特性也稱為控制特性。調(diào)節(jié)特性也稱為控制特性。 cU0T 210TT1Tn2T 當轉速為零時，對應不當轉速為零時，對應不同的電磁轉矩可得到不同的同的電磁轉矩可得到不同的啟動電壓啟動電壓 ：COUcoTRTUC 交流伺服電動機一般是兩相交流異步電動機，由定子和交流伺服電動機一般是兩相交流異步電動機，由定子和轉子兩部分組成。轉子兩部分組成。子任務子任務2 2 交流伺服電動機認識與應用交流伺服電動機認識

6、與應用一、 基本結構與工作原理 交流伺服電動機的轉子有籠型和杯型兩種。轉子電阻比較交流伺服電動機的轉子有籠型和杯型兩種。轉子電阻比較大，目的是使轉子在轉動時產(chǎn)生制動轉矩，使它在控制繞組大，目的是使轉子在轉動時產(chǎn)生制動轉矩，使它在控制繞組不加電壓時，能及時制動，防止自轉。不加電壓時，能及時制動，防止自轉。 交流伺服電動機的定子為兩相繞組，并在空間相距交流伺服電動機的定子為兩相繞組，并在空間相距9090電角度。兩個定子繞組結構完全相同，使用時一個繞組作勵電角度。兩個定子繞組結構完全相同，使用時一個繞組作勵磁用，另一個繞組作控制用。磁用，另一個繞組作控制用。 當勵磁繞組和控制繞組均當勵磁繞組和控制繞

7、組均加互差加互差9090電角度的交流電壓電角度的交流電壓時，在空間形成圓形旋轉磁場時，在空間形成圓形旋轉磁場（控制電壓和勵磁電壓的幅值（控制電壓和勵磁電壓的幅值相等）或橢圓形旋轉磁場（控相等）或橢圓形旋轉磁場（控制電壓和勵磁電壓幅值不等），制電壓和勵磁電壓幅值不等），轉子在旋轉磁場作用下旋轉。轉子在旋轉磁場作用下旋轉。fIfU 勵磁繞組勵磁繞組M1cUcI 勵磁繞組勵磁繞組 空心杯轉子空心杯轉子圖圖a a 交流伺服電機工作原理圖交流伺服電機工作原理圖二、 交流伺服電機的控制方式 1 1、幅值控制、幅值控制 交流伺服電動機的控制方式有交流伺服電動機的控制方式有3 3種，分別是幅值控制、相種，分別

8、是幅值控制、相位控制和幅值位控制和幅值相位控制相位控制 控制電壓和勵磁電壓保持相位差控制電壓和勵磁電壓保持相位差9090，只改變控制電壓，只改變控制電壓的幅值，這種控制方法稱為幅值控制。的幅值，這種控制方法稱為幅值控制。 圖圖a a（交流伺服電機工作原理圖）即為幅值控制時伺服電（交流伺服電機工作原理圖）即為幅值控制時伺服電動機的控制接線圖，使用時只控制電壓的幅值在額定值與零動機的控制接線圖，使用時只控制電壓的幅值在額定值與零之間變化，勵磁電壓保持為額定值。之間變化，勵磁電壓保持為額定值。3 3、幅值、幅值相位控制相位控制 幅值幅值- -相位控制是指對幅值和相位差都進行控制，通過改相位控制是指對

9、幅值和相位差都進行控制，通過改變控制電壓的幅值及控制電壓與勵磁電壓的相位差來控制交變控制電壓的幅值及控制電壓與勵磁電壓的相位差來控制交流伺服電動機的轉速。流伺服電動機的轉速。 保持控制電壓和勵磁電壓的幅值為額定值不變，僅改變保持控制電壓和勵磁電壓的幅值為額定值不變，僅改變控制電壓與勵磁電壓的相位差來改變交流伺服電動機轉速，控制電壓與勵磁電壓的相位差來改變交流伺服電動機轉速，這種控制方式稱為相位控制。這種控制方式稱為相位控制。 2 2、相位控制、相位控制 設控制電壓和勵磁電壓的相位差為設控制電壓和勵磁電壓的相位差為，在在0 09090范范圍變化。圍變化。 相位控制時的電路圖如圖相位控制時的電路圖

10、如圖a(a(交流伺服電機工作原理圖交流伺服電機工作原理圖) )任務2 步進電動機認識與應用 步進電動機能將輸入的電脈沖信號轉換成輸出軸的角位步進電動機能將輸入的電脈沖信號轉換成輸出軸的角位移或直線位移。這種電動機每輸入一個脈沖信號，輸出軸便移或直線位移。這種電動機每輸入一個脈沖信號，輸出軸便轉動一定的角度或前進一步，因此被稱為步進電動機或脈沖轉動一定的角度或前進一步，因此被稱為步進電動機或脈沖電動機。電動機。 子任務子任務1 1 步進電動機的結構和分類認識步進電動機的結構和分類認識 按其工作方式的不同可分為功率式和伺服式兩種。按其工作方式的不同可分為功率式和伺服式兩種。 按運動方式可分為旋轉運

11、動、直線運動和平面運動等幾種按運動方式可分為旋轉運動、直線運動和平面運動等幾種 按工作原理可分為反應式（磁阻式）、永磁式和永磁感應按工作原理可分為反應式（磁阻式）、永磁式和永磁感應式等幾種式等幾種 反應式步進電動機有力矩慣性比高、步進頻率高、頻率反應式步進電動機有力矩慣性比高、步進頻率高、頻率響應快、可雙向旋轉、結構簡單和壽命長等特點。在計算機響應快、可雙向旋轉、結構簡單和壽命長等特點。在計算機應用系統(tǒng)中大量使用的是反應式步進電動機。應用系統(tǒng)中大量使用的是反應式步進電動機。子任務子任務2 2 反應式步進電動機的工作原理認識反應式步進電動機的工作原理認識 一、反應式步進電動機的結構特點 三相反應

12、式步進電動機的結構原理圖如圖所示。其定三相反應式步進電動機的結構原理圖如圖所示。其定子和轉子均由硅鋼片或其他軟磁材料做成凸極結構。子和轉子均由硅鋼片或其他軟磁材料做成凸極結構。 定子磁極上套有集中繞組，起控制作用，作為控制繞組。定子磁極上套有集中繞組，起控制作用，作為控制繞組。 相對的兩個磁極上的繞組相對的兩個磁極上的繞組組成一相，如組成一相，如U和和U組成組成U相，相，V和和V、W和和W分別組成分別組成V相及相及W相。相。 除三相以外，步進電動機除三相以外，步進電動機還可以做成四、五、六等相數(shù)。還可以做成四、五、六等相數(shù)。三相反應式步進電動機原理圖三相反應式步進電動機原理圖 二、反應式步進電

13、動機的工作原理 設電動機空載，工作時驅動電源將脈沖信號電壓按一定的設電動機空載，工作時驅動電源將脈沖信號電壓按一定的順序輪流加到定子三相繞組上。按其通電順序的不同，三相反順序輪流加到定子三相繞組上。按其通電順序的不同，三相反應式步進電動機有以下應式步進電動機有以下3種運行方式種運行方式： 1 1、三相單三拍運行方式、三相單三拍運行方式 “三相三相”指步進電動機定子繞組是三相繞組，指步進電動機定子繞組是三相繞組，“單單”指每指每次只能一相繞組通電，次只能一相繞組通電，“一拍一拍”指定子繞組每改變一次通電方指定子繞組每改變一次通電方式，式，“三拍三拍”指通電指通電3次完成一個通電循環(huán)。也就是說，這

14、種次完成一個通電循環(huán)。也就是說，這種運行方式是按運行方式是按UVWU或相反的順序通電?；蛳喾吹捻樞蛲?。 當步進電動機的當步進電動機的U相繞組通電，相繞組通電，V相和相和W相繞組不通電時，相繞組不通電時，電動機內(nèi)建立以電動機內(nèi)建立以UU軸線的磁場，由于磁通要經(jīng)過磁阻最小軸線的磁場，由于磁通要經(jīng)過磁阻最小的路徑形成閉合磁路，這樣反應轉矩使轉子齒的路徑形成閉合磁路，這樣反應轉矩使轉子齒1、3分別與定子分別與定子磁極磁極U、U對齊，如圖（對齊，如圖（a）所示。）所示。 當當U相和相和W相斷電，改為相斷電，改為V相通電時，圖樣可使轉子順相通電時，圖樣可使轉子順時針轉過時針轉過30， 如圖（如圖（C）所

15、示。）所示。 當當U相和相和W相斷電，改為相斷電，改為V相通電時，磁場軸線為相通電時，磁場軸線為VV同同U相通電情況一樣，磁通也要經(jīng)過磁阻最小的路徑形成閉相通電情況一樣，磁通也要經(jīng)過磁阻最小的路徑形成閉合磁路，轉子順時針轉過合磁路，轉子順時針轉過30，如圖（，如圖（b）所示。）所示。 若按照若按照UVWU的通電順序往復下去，則步進電動機的通電順序往復下去，則步進電動機的轉子將按一定速度沿順時針方向旋轉，步進電動機的轉速取的轉子將按一定速度沿順時針方向旋轉，步進電動機的轉速取決于三相控制繞組的通、斷電源的頻率。若改變通電順序，按決于三相控制繞組的通、斷電源的頻率。若改變通電順序，按照照UWVU的

16、通電順序通電時，步進電動機的轉動方向將的通電順序通電時，步進電動機的轉動方向將改為逆時針。改為逆時針。三相單三拍運行方式原理圖三相單三拍運行方式原理圖 2 2、三相雙三拍運行方式、三相雙三拍運行方式 這種運行方式是按這種運行方式是按UVVWWUUV或相反的順序通電，或相反的順序通電，即每次同時給兩相繞組通電。其工作原理圖如圖所示即每次同時給兩相繞組通電。其工作原理圖如圖所示。三相雙三拍運行方式原理圖三相雙三拍運行方式原理圖 3 3、三相單、雙六拍運行方式、三相單、雙六拍運行方式 這種運行方式是按這種運行方式是按UUVVVWWWUU或相反或相反的順序通電，即需要六拍才完成一個循環(huán)。其工作原理如圖

17、所的順序通電，即需要六拍才完成一個循環(huán)。其工作原理如圖所示示。 步進電動機的步距角步進電動機的步距角s可通過下式計算可通過下式計算 s360rZ N N為拍數(shù)，為拍數(shù)， Zr為轉子齒數(shù)為轉子齒數(shù)步進電動機每分鐘轉速為步進電動機每分鐘轉速為n可通過下式計算可通過下式計算 sr60fZ N子任務子任務3 3 反應式步進電動機的特性認識反應式步進電動機的特性認識 步進電動機的靜特性是指步進電動機的通電狀態(tài)不發(fā)生變步進電動機的靜特性是指步進電動機的通電狀態(tài)不發(fā)生變化，電動機處于穩(wěn)定的狀態(tài)下所表現(xiàn)出的性質。步進電動機的化，電動機處于穩(wěn)定的狀態(tài)下所表現(xiàn)出的性質。步進電動機的靜特性包括矩角特性和最大靜轉矩。

18、靜特性包括矩角特性和最大靜轉矩。一、反應式步進電動機的的靜特性 1 1、矩角特性、矩角特性 步進電動機的矩角特性是指在不改變通電狀態(tài)的條件下，步進電動機的矩角特性是指在不改變通電狀態(tài)的條件下，步進電動機的靜態(tài)轉矩與失調(diào)角之間的關系。矩角特性用步進電動機的靜態(tài)轉矩與失調(diào)角之間的關系。矩角特性用T=f()表示，其正方向取失調(diào)角增大的方向。矩角特性可通過表示，其正方向取失調(diào)角增大的方向。矩角特性可通過下式下式 計算計算2TkI sinK為轉矩常數(shù)；為轉矩常數(shù)；I為控制繞組電流；為控制繞組電流；為失調(diào)角為失調(diào)角 2 2、最大靜轉矩、最大靜轉矩 矩角特性中，靜轉矩的最大值稱為最大靜轉矩矩角特性中，靜轉矩

19、的最大值稱為最大靜轉矩 。當。當=/2時，時，T有最大值有最大值TSM，最大靜轉矩，最大靜轉矩 2smTkI二、反應式步進電動機的的動特性 步進電動機的動特性是指步進電動機從一種通電狀態(tài)轉換步進電動機的動特性是指步進電動機從一種通電狀態(tài)轉換到另一種通電狀態(tài)時所表現(xiàn)出的性質。動特性包括動穩(wěn)定區(qū)、到另一種通電狀態(tài)時所表現(xiàn)出的性質。動特性包括動穩(wěn)定區(qū)、啟動轉矩、啟動頻率及矩頻特性等。啟動轉矩、啟動頻率及矩頻特性等。1 1、動穩(wěn)定區(qū)、動穩(wěn)定區(qū) 步進電動機的動穩(wěn)定區(qū)是指使步進電動機從一個穩(wěn)定狀態(tài)步進電動機的動穩(wěn)定區(qū)是指使步進電動機從一個穩(wěn)定狀態(tài)切換到另一穩(wěn)定狀態(tài)而不失步的區(qū)域。動穩(wěn)定區(qū)如圖所示切換到另一

20、穩(wěn)定狀態(tài)而不失步的區(qū)域。動穩(wěn)定區(qū)如圖所示 ：步進電動機的動穩(wěn)定區(qū)步進電動機的動穩(wěn)定區(qū) 設步進電動機的初始狀態(tài)的矩角特性為圖中曲線設步進電動機的初始狀態(tài)的矩角特性為圖中曲線1 1，穩(wěn)定，穩(wěn)定點為點為A A點，通電狀態(tài)改變后的矩角特性為曲線點，通電狀態(tài)改變后的矩角特性為曲線2 2，穩(wěn)定點為，穩(wěn)定點為B B點。點。由矩角特性可知，起始位置只有在由矩角特性可知，起始位置只有在a a點與點與b b點之間時，才能到達點之間時，才能到達新的穩(wěn)定點新的穩(wěn)定點B B，abab區(qū)間稱為步進電動機的空載穩(wěn)定區(qū)。用失調(diào)區(qū)間稱為步進電動機的空載穩(wěn)定區(qū)。用失調(diào)角表示的區(qū)間為角表示的區(qū)間為sese 穩(wěn)定區(qū)的邊界點穩(wěn)定區(qū)的邊

21、界點a a到初始穩(wěn)定平衡點到初始穩(wěn)定平衡點A A的角度，用的角度，用rr表示，表示，稱為穩(wěn)定裕量角，穩(wěn)定裕量角與步距角稱為穩(wěn)定裕量角，穩(wěn)定裕量角與步距角sese之間的關系為之間的關系為 rse 穩(wěn)定裕量角越大，步進電動機運行越穩(wěn)定，當穩(wěn)定裕量角穩(wěn)定裕量角越大，步進電動機運行越穩(wěn)定，當穩(wěn)定裕量角趨于零時，電動機不能穩(wěn)定工作。顯然，步距角越小，步進電趨于零時，電動機不能穩(wěn)定工作。顯然，步距角越小，步進電動機的穩(wěn)定性越好。動機的穩(wěn)定性越好。2 2、啟動轉矩、啟動轉矩 反應式步進電動機的最大啟動轉矩與最大靜轉矩之間有如反應式步進電動機的最大啟動轉矩與最大靜轉矩之間有如下關系下關系stsmTTmccos

22、式中，式中，Tst為最大啟動轉矩，為最大啟動轉矩， m m為步進電動機的相數(shù)，為步進電動機的相數(shù)，C C為通為通電狀態(tài)系數(shù)，對于單拍或雙拍方式工作時電狀態(tài)系數(shù)，對于單拍或雙拍方式工作時C=1,C=1,單雙拍混合單雙拍混合方式工作時方式工作時C=2C=2。 當負載轉矩大于最大啟動轉矩時，步進電動機將不能啟動。當負載轉矩大于最大啟動轉矩時，步進電動機將不能啟動。3 3、啟動頻率、啟動頻率 啟動頻率是指在一定負載條件下，步進電動機能夠不失步啟動頻率是指在一定負載條件下，步進電動機能夠不失步地啟動的脈沖最高頻率。地啟動的脈沖最高頻率。 對于使用者而言，要想增大啟動頻率，可增大啟動電流或對于使用者而言，

23、要想增大啟動頻率，可增大啟動電流或減小電路時間常數(shù)減小電路時間常數(shù) 。4 4、矩頻特性、矩頻特性 步進電動機的主要性能指標步進電動機的主要性能指標是矩頻特性。典型的步進電動機是矩頻特性。典型的步進電動機矩頻特性曲線如圖所示。從圖中矩頻特性曲線如圖所示。從圖中可看出，步進電動機的轉矩隨頻可看出，步進電動機的轉矩隨頻率的增大而減小率的增大而減小 。 步進電動機的矩頻特性步進電動機的矩頻特性 子任務子任務4 4 步進電動機的驅動電源認識步進電動機的驅動電源認識 步進電動機由專用的驅動電源來供電，驅動電源與步進電步進電動機由專用的驅動電源來供電，驅動電源與步進電動機組成一套伺服裝置來驅動負載工作。步進

24、電動機的驅動電動機組成一套伺服裝置來驅動負載工作。步進電動機的驅動電源，主要包括變頻信號源、脈沖分配器和脈沖放大器源，主要包括變頻信號源、脈沖分配器和脈沖放大器3 3部分部分 。 變頻信號源是一個頻率從幾十赫到幾千赫的連續(xù)變化的信變頻信號源是一個頻率從幾十赫到幾千赫的連續(xù)變化的信號發(fā)生器。變頻信號源可采用多種線路。最常見的有多頻振蕩號發(fā)生器。變頻信號源可采用多種線路。最常見的有多頻振蕩器和單結晶體管結構的石英振蕩器兩種。器和單結晶體管結構的石英振蕩器兩種。 脈沖分配器是由門電路和雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器組成的邏輯電路，脈沖分配器是由門電路和雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器組成的邏輯電路，它根據(jù)指令把脈沖信號按一定的邏輯關系加

25、到放大器上，使步它根據(jù)指令把脈沖信號按一定的邏輯關系加到放大器上，使步進電動機按一定的運行方式運轉。進電動機按一定的運行方式運轉。子任務子任務5 5 步進電動機的選擇步進電動機的選擇 工程中的步進電動機應用以反應式步進電動機為主，反應工程中的步進電動機應用以反應式步進電動機為主，反應式步進電動機主要參數(shù)的確定方法：式步進電動機主要參數(shù)的確定方法： iP360piP360p1 1、根據(jù)需要的脈沖當量和可能的傳動比，決定步進電動機的、根據(jù)需要的脈沖當量和可能的傳動比，決定步進電動機的 步距角：步距角：iP360p360pip 式中，式中，pp為脈沖當量（每個脈沖對應的線位移）；為脈沖當量（每個脈沖

26、對應的線位移）；i i為從為從步進電動機到絲杠的傳動比；步進電動機到絲杠的傳動比；P P為絲杠螺距為絲杠螺距 。3 3、按負載需要的速度及步距角選擇運行頻率。、按負載需要的速度及步距角選擇運行頻率。 4 4、在相數(shù)選擇上，一般來講，相數(shù)增加，步距角變小，啟動、在相數(shù)選擇上，一般來講，相數(shù)增加，步距角變小，啟動頻率和運行頻率都相應提高，從而提高了電動機運行的穩(wěn)定性。頻率和運行頻率都相應提高，從而提高了電動機運行的穩(wěn)定性。通常采用三相、四相和五相。通常采用三相、四相和五相。 2 2、根據(jù)負載阻力或阻力矩、傳動比和傳動效率，推算出步進、根據(jù)負載阻力或阻力矩、傳動比和傳動效率，推算出步進電動機的負載，

27、并按電動機的負載，并按0.5倍負載轉矩選擇步進電動機的最倍負載轉矩選擇步進電動機的最大靜轉矩。大靜轉矩。 任務3 測速發(fā)電機的認識與應用測速發(fā)電機 的認識與應用 測速發(fā)電機能把機械轉速轉換成與之成正比的電壓信號，測速發(fā)電機能把機械轉速轉換成與之成正比的電壓信號，可以用作檢測元件、解算元件、角速度信號元件，廣泛地應用可以用作檢測元件、解算元件、角速度信號元件，廣泛地應用于自動控制、測量技術和計算技術等裝置中。于自動控制、測量技術和計算技術等裝置中。 按電流種類的不同，測速發(fā)電機可分為直流測速發(fā)電機和按電流種類的不同，測速發(fā)電機可分為直流測速發(fā)電機和交流測速發(fā)電機兩大類。直流測速

28、發(fā)電機又有永磁式和電磁式交流測速發(fā)電機兩大類。直流測速發(fā)電機又有永磁式和電磁式之分；交流測速發(fā)電機分為同步測速發(fā)電機和異步測速發(fā)電機。之分；交流測速發(fā)電機分為同步測速發(fā)電機和異步測速發(fā)電機。子任務子任務1 1 直流測速發(fā)電機認識與應用直流測速發(fā)電機認識與應用 直流測速發(fā)電機的結構和原理都與他勵直流發(fā)電機基本相直流測速發(fā)電機的結構和原理都與他勵直流發(fā)電機基本相同，也是由裝有磁極的定子、電樞和換向器等組成。同，也是由裝有磁極的定子、電樞和換向器等組成。 按照勵磁方式的不同，可分為永磁式和電磁式兩種。按照勵磁方式的不同，可分為永磁式和電磁式兩種。 直流測速發(fā)電機的輸出電壓直流測速發(fā)電機的輸出電壓U與

29、轉速與轉速n之間的關系之間的關系U=f(n)稱稱為輸出特性為輸出特性 ，表達式為表達式為aaaeaLUUER ICnRR式中，式中， Ra為電樞回路電阻；為電樞回路電阻；RL為負載電阻為負載電阻 。 子任務子任務2 2 交流測速發(fā)電機認識與應用交流測速發(fā)電機認識與應用 同步測速發(fā)電機的輸出頻率和電壓幅值均隨轉速的變化而同步測速發(fā)電機的輸出頻率和電壓幅值均隨轉速的變化而變化，因此一般用作指示式轉速計，很少用于控制系統(tǒng)中的轉變化，因此一般用作指示式轉速計，很少用于控制系統(tǒng)中的轉速測量。速測量。 交流測速發(fā)電機分為同步測速發(fā)電機和異步測速發(fā)電機兩種。交流測速發(fā)電機分為同步測速發(fā)電機和異步測速發(fā)電機兩

30、種。 異步測速發(fā)電機的輸出電壓頻率與勵磁電壓頻率相同而與異步測速發(fā)電機的輸出電壓頻率與勵磁電壓頻率相同而與轉速無關，其輸出電壓與轉速轉速無關，其輸出電壓與轉速n成正比，因此在控制系統(tǒng)中得成正比，因此在控制系統(tǒng)中得到廣泛的應用。到廣泛的應用。一、交流異步測速發(fā)電機 交流異步測速發(fā)電機分為籠型和空心杯型兩種交流異步測速發(fā)電機分為籠型和空心杯型兩種 。 籠型測速發(fā)電機不如空心杯型異步測速發(fā)電機的測量精度籠型測速發(fā)電機不如空心杯型異步測速發(fā)電機的測量精度高，而且空心杯型異步測速發(fā)電機的轉動慣量也小，適合于快高，而且空心杯型異步測速發(fā)電機的轉動慣量也小，適合于快速系統(tǒng)，因此目前應用比較廣泛的是空心杯型異步測速發(fā)電速系統(tǒng)，因此目前應用比較廣泛的是空心杯型異步測速發(fā)電機機 。 空心杯型異步測速發(fā)電機由外定子、空心杯型轉子、內(nèi)定空心杯型異步測速發(fā)電機由外定子、空心杯型轉子、內(nèi)定子等子等3部分組成。部分組成。 外定子放置勵磁繞組，接交流電源；內(nèi)定子上放置輸出繞組，外定子放置勵磁繞組，接交流電源；內(nèi)定子上放置輸出繞組，這兩套繞組在空間相隔這兩套繞組在空間相隔90電角度。電角度。 圖為空心杯型異步測速發(fā)電圖為空心杯型異步測速發(fā)電機