電機與電氣控制技術(shù)（第4版）課件：常用控制電機

第一節(jié)伺服電動機

第二節(jié)測速發(fā)電機

第三節(jié)步進電動機

常用控制電機

3/6/202512:12AM第一節(jié)

伺服電動機

按伺服電動機使用電源性質(zhì)不同，可分為直流伺服電動機和交流伺服電動機。

一、直流伺服電動機

采用電樞控制時，其機械特性方程為

n=3/6/202512:12AM工作原理機械特性3/6/202512:12AM二、交流伺服電動機（一）結(jié)構(gòu)

3/6/202512:12AM（二）工作原理

交流伺服電動機的工作原理與具有起動繞組的單相異步電動機相似。

3/6/202512:12AM

當轉(zhuǎn)子電阻為不同值且控制電壓Uc=0時的正向轉(zhuǎn)矩、反向轉(zhuǎn)矩以及合成轉(zhuǎn)矩T的機械特性曲線。

3/6/202512:12AM交流伺服電動機的機械特性曲線。

3/6/202512:12AM（三）控制方式

其控制方式有幅值控制、相位控制和幅值-相位控制三種。

三、伺服電動機的應(yīng)用3/6/202512:12AM第二節(jié)

測速發(fā)電機

一、直流測速發(fā)電機

測速發(fā)電機是一種測速元件，它將輸入的機械轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出。按照測速發(fā)電機輸出信號的不同，可分為直流和交流兩大類。3/6/202512:12AM

直流測速發(fā)電機的輸出特性

3/6/202512:12AM二、交流測速發(fā)電機

交流測速發(fā)電機有異步式和同步式兩類，在自動控制系統(tǒng)中應(yīng)用較廣的為交流異步測速發(fā)電機。交流異步測速發(fā)電機結(jié)構(gòu)與杯形轉(zhuǎn)子伺服電動機相同。

3/6/202512:12AM交流測速發(fā)電機輸出特性3/6/202512:12AM三、測速發(fā)電機的應(yīng)用3/6/202512:12AM第三節(jié)

步進電動機

步進電動機是利用電磁鐵原理將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移的控制電機。每輸入一個脈沖，電動機就轉(zhuǎn)動一個角度或前進一步，其輸出的角位移或線位移與輸入脈沖數(shù)成正比，轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。因此，步進電動機又稱為脈沖電動機。在數(shù)字控制系統(tǒng)中步進電動機作為執(zhí)行元件，獲得廣泛應(yīng)用。步進電動機種類繁多，按運行方式可分為旋轉(zhuǎn)型和直線型，通常使用的多為旋轉(zhuǎn)型，旋轉(zhuǎn)型步進電動機又有反應(yīng)式（磁阻式）、永磁式和感應(yīng)式三種。3/6/202512:12AM一、三相反應(yīng)式步進電動機的結(jié)構(gòu)

三相反應(yīng)式步進電動機結(jié)構(gòu)示意圖。

3/6/202512:12AM二、工作原理（一）單三拍控制步進電動機工作原理

單三拍控制中的“單”是指每次只有一相控制繞組通電，通電順序為U→V→W→U或按U→W→V→U順序?！叭摹笔侵附?jīng)過三次切換控制繞組的電脈沖為一個循環(huán)。

3/6/202512:12AM（二）六拍方式控制步進電動機工作原理

六拍控制方式中三相控制繞組通電順序按U→UV→V→VW→W→WU→U進行3/6/202512:12AM（三）雙三拍控制步進電動機工作原理

雙三拍控制是指每次有兩相繞組同時通電，且按照UV→VW→WU→UV順序進行。按雙三拍通電方式運行時，它的步距角和單三拍控制方式相同，皆為30°。步進電動機的步距角θ與運行拍數(shù)m，轉(zhuǎn)子齒數(shù)Zr的關(guān)系為

當連續(xù)通入控制脈沖時電動機的轉(zhuǎn)速n為3/6/202512:12AM三、步進電動機的應(yīng)用

步進電動機的轉(zhuǎn)速不受電壓和負載變化的影響，也不受環(huán)境