控制電機暫不講課件

1、控制電機暫不講課件 前面所討論的三相和單相異步電動機，都是作為前面所討論的三相和單相異步電動機，都是作為 動力電機來使用的，主要任務是能量轉(zhuǎn)換。動力電機來使用的，主要任務是能量轉(zhuǎn)換。 用于信號檢測、變換和傳遞的小功率電機稱為控用于信號檢測、變換和傳遞的小功率電機稱為控 制電機。控制電機在自動控制系統(tǒng)中是必不可少的。制電機。控制電機在自動控制系統(tǒng)中是必不可少的。 對控制電機的要求是：對控制電機的要求是： 可靠性高、精度高、響應速度快。可靠性高、精度高、響應速度快。 常用的控制電機有：伺服電動機、步進電動機等。常用的控制電機有：伺服電動機、步進電動機等。 它們的功率一般小于它們的功率一般小于750

2、W。 本節(jié)重點介紹它們的特點和工作原理。本節(jié)重點介紹它們的特點和工作原理。 控制電機暫不講課件 伺服電動機是把輸入的電壓信號轉(zhuǎn)換成角位移或角伺服電動機是把輸入的電壓信號轉(zhuǎn)換成角位移或角 速度輸出，改變輸入電壓信號的大小或極性（相位）可速度輸出，改變輸入電壓信號的大小或極性（相位）可 以改變伺服電動機的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向。以改變伺服電動機的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向。 對于伺服電動機的基本要求是：調(diào)速范圍寬，運行對于伺服電動機的基本要求是：調(diào)速范圍寬，運行 特性接近線性，無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象（控制電壓消失，伺服電動特性接近線性，無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象（控制電壓消失，伺服電動 機能立即停止轉(zhuǎn)動），能快速響應。機能立即停止轉(zhuǎn)動），能快速響應。

3、伺服電動機有直流和交流之分伺服電動機有直流和交流之分, ,交流伺服電動機是兩交流伺服電動機是兩 相異步電動機。相異步電動機。 直流伺服電動機和交流伺服電動機的功率有所不同：直流伺服電動機和交流伺服電動機的功率有所不同： 直流伺服電動機輸出功率大一些，一般可達幾百瓦；直流伺服電動機輸出功率大一些，一般可達幾百瓦； 交流伺服電動機輸出功率較小，一般為幾十瓦。交流伺服電動機輸出功率較小，一般為幾十瓦。 控制電機暫不講課件 直流伺服電動機是一種微型的直流電動機。直流伺服電動機是一種微型的直流電動機。 直流伺服直流伺服 電動機電動機 定子定子 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子( (電樞電樞)重量較輕，轉(zhuǎn)動慣量小重量較輕，轉(zhuǎn)動慣

4、量小 永磁式永磁式 磁極是永久磁鐵磁極是永久磁鐵 電磁式電磁式 磁極是電磁鐵磁極是電磁鐵 鐵心鐵心 繞組繞組 具有很好的快速響應特性具有很好的快速響應特性 控制電機暫不講課件 T CC R C U n 2 Te a e 直流伺服電動機常采用電樞控制方式，即磁通不變，直流伺服電動機常采用電樞控制方式，即磁通不變， 通過改變電樞電壓來控制直流伺服電動機的運行狀態(tài)。通過改變電樞電壓來控制直流伺服電動機的運行狀態(tài)。 U1 U2 U3 T n1 0 n T2 n2 n3 U1 U2 U3 電壓電壓U 越大，轉(zhuǎn)速越大，轉(zhuǎn)速 n 越高。越高。 對應某一負載轉(zhuǎn)矩，電動機對應某一負載轉(zhuǎn)矩，電動機 有一始動電壓。

5、有一始動電壓。 控制電機暫不講課件 （1）可控無自轉(zhuǎn)）可控無自轉(zhuǎn) 當控制電壓當控制電壓Uk= 0 時時, 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 n = 0； （2）靈敏度高）靈敏度高 轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向隨控制電壓的大小和轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向隨控制電壓的大小和 （4）功率?。┕β市?通常為零點幾瓦通常為零點幾瓦 幾十瓦；幾十瓦； （5）運行穩(wěn)定）運行穩(wěn)定 n在在 ( (0 n0 之間連續(xù)穩(wěn)定運行；之間連續(xù)穩(wěn)定運行； （6）起動電壓?。┢饎与妷盒?Ust = UN (3 。 （3）響應快速）響應快速 由于轉(zhuǎn)動慣量小，起動轉(zhuǎn)矩大，由于轉(zhuǎn)動慣量小，起動轉(zhuǎn)矩大， 交流伺服電動機的控制電壓為交流電壓交流伺服電動機的控制電壓為交流電壓, 特點為：特點為

6、： 所以電動機起動快；所以電動機起動快； 極性而改變；極性而改變； 控制電機暫不講課件 交流交流 伺服伺服 電動機電動機 定子定子 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 定子繞組定子繞組 轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心 定子鐵心定子鐵心 轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組 轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸 機座機座 籠形轉(zhuǎn)子籠形轉(zhuǎn)子 杯形轉(zhuǎn)子杯形轉(zhuǎn)子 勵磁繞組勵磁繞組 控制繞組控制繞組 特點：特點：籠型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)同普通籠型異籠型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)同普通籠型異 步電動機，只是轉(zhuǎn)子細而長，并采用高步電動機，只是轉(zhuǎn)子細而長，并采用高 電阻率的導電材料作導條，以獲得較小電阻率的導電材料作導條，以獲得較小 的轉(zhuǎn)動慣量和較大電阻。的轉(zhuǎn)動慣量和較大電阻。 杯型轉(zhuǎn)子可看成由無數(shù)導條并聯(lián)而成。杯型轉(zhuǎn)子可看

7、成由無數(shù)導條并聯(lián)而成。 兩種轉(zhuǎn)子伺服電動機的分析方法相同。兩種轉(zhuǎn)子伺服電動機的分析方法相同。 控制電機暫不講課件 當只當只在勵磁繞組上加入交流電壓在勵磁繞組上加入交流電壓 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 產(chǎn)生電流產(chǎn)生電流 if 產(chǎn)生產(chǎn)生脈振脈振磁場磁場 f 。 ifik t 0 當控制繞組也接入電源，即加上當控制繞組也接入電源，即加上 控制電壓控制電壓, , 電流電流 ik 滯后滯后 if 90 產(chǎn)生產(chǎn)生 的磁場的磁場 k 滯后滯后 f 90。因此。因此可建立可建立 起旋轉(zhuǎn)磁場。這時電動機就可產(chǎn)生起旋轉(zhuǎn)磁場。這時電動機就可產(chǎn)生 起動轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子也就轉(zhuǎn)動起來了。起動轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子也就轉(zhuǎn)動起來了。 工作原理與單相異步電動機相

8、似。工作原理與單相異步電動機相似。 控制繞組控制繞組 勵磁勵磁 繞組繞組 if Q C ik S f k 電動機無起動轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子不能轉(zhuǎn)動。電動機無起動轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子不能轉(zhuǎn)動。 勵磁繞組與勵磁繞組與控制繞組在空間位置控制繞組在空間位置 相差相差90。 控制電機暫不講課件 交流伺服電動機的機械特性曲線與單相異步電動機相似。交流伺服電動機的機械特性曲線與單相異步電動機相似。 有兩點不同：有兩點不同： 由于轉(zhuǎn)子電阻大，使臨界轉(zhuǎn)差率由于轉(zhuǎn)子電阻大，使臨界轉(zhuǎn)差率 sm= 1， 交流伺服電動機的機械特性曲線的形狀接近一條直線；交流伺服電動機的機械特性曲線的形狀接近一條直線； n T T T T + 0 1 n

9、T T T T + 0 1 由機械特性，加之轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量小，使交流伺服由機械特性，加之轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量小，使交流伺服 電動機可以克服電動機可以克服“自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)”。 單相異步單相異步 電動機電動機 交流伺服電交流伺服電 動機動機(sm=1) ss 控制電機暫不講課件 T 與與伺服伺服電動機的轉(zhuǎn)向相反，成為電動機的轉(zhuǎn)向相反，成為，且轉(zhuǎn)子，且轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)動慣量小，所以電動機能轉(zhuǎn)動慣量小，所以電動機能立即停轉(zhuǎn)立即停轉(zhuǎn)。 一旦控制電壓消失，電動機應能立即停轉(zhuǎn)。若電一旦控制電壓消失，電動機應能立即停轉(zhuǎn)。若電 動機還繼續(xù)轉(zhuǎn)動，稱這種現(xiàn)象為動機還繼續(xù)轉(zhuǎn)動，稱這種現(xiàn)象為“自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)”。 交流伺服電動機可以克服交流伺服電

10、動機可以克服“自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)”的原因解釋如下：的原因解釋如下： 由由交流伺服電動機的機械特性曲線交流伺服電動機的機械特性曲線合成合成電磁轉(zhuǎn)矩，電磁轉(zhuǎn)矩， 0.4UkN UkN 0.8 UkN 0.6UkN n 0T UkN n T 0 1 s a a 控制電機暫不講課件 ( (a) ) 幅值控制幅值控制 控制繞組電壓和勵磁繞組電壓之間的相位控制繞組電壓和勵磁繞組電壓之間的相位 差保持不變，改變加在控制繞組上電壓幅值的大??；差保持不變，改變加在控制繞組上電壓幅值的大??； ( (b) )相位控制相位控制 保持控制電壓的幅值不變，僅改變其相位；保持控制電壓的幅值不變，僅改變其相位； ( (c) ) 幅幅

11、- 相控制相控制 同時改變控制電壓的幅值和相位。同時改變控制電壓的幅值和相位。 在三種控制方法中，幅值控制和相位控制方法都需要在三種控制方法中，幅值控制和相位控制方法都需要 較復雜的裝置，而幅值較復雜的裝置，而幅值 - 相位控制方法所需設(shè)備簡單，成相位控制方法所需設(shè)備簡單，成 本較低，因而是最常用的一種控制方法。本較低，因而是最常用的一種控制方法。 交流伺服電動機的控制電壓交流伺服電動機的控制電壓 Uk 可以控制電機轉(zhuǎn)速的可以控制電機轉(zhuǎn)速的 大小和方向。在交流伺服電動機運行時，通常保持勵磁繞大小和方向。在交流伺服電動機運行時，通常保持勵磁繞 組所接電壓組所接電壓Uf 的大小和相位不變，只改變控

12、制繞組所加電的大小和相位不變，只改變控制繞組所加電 壓壓Uk的大小和相位，實現(xiàn)對交流伺服電動機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的大小和相位，實現(xiàn)對交流伺服電動機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向 的控制。的控制。 主要有以下三種控制方法：主要有以下三種控制方法： 控制電機暫不講課件 位置位置 調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器 功率功率 放大器放大器 交流交流伺服伺服 電動機電動機 機械機械 負載負載 位置指位置指 令裝置令裝置 位置反位置反 饋裝置饋裝置 位置隨動位置隨動 系統(tǒng)框圖系統(tǒng)框圖 交流伺服系統(tǒng)常應用于位置隨動系統(tǒng)中，如數(shù)控機床的交流伺服系統(tǒng)常應用于位置隨動系統(tǒng)中，如數(shù)控機床的 定位控制及加工軌跡控制、火炮的瞄準、雷達天線的跟蹤等。定位控制及加工

13、軌跡控制、火炮的瞄準、雷達天線的跟蹤等。 位置指令裝置位置指令裝置 將希望的位移量轉(zhuǎn)換成給定電信號；將希望的位移量轉(zhuǎn)換成給定電信號； 位置反饋裝置位置反饋裝置 將機械負載的實際位置轉(zhuǎn)換成電信號；將機械負載的實際位置轉(zhuǎn)換成電信號； 比較環(huán)節(jié)比較環(huán)節(jié) 將位置信號與給定信號比較，得到偏差信號；將位置信號與給定信號比較，得到偏差信號； 位置調(diào)節(jié)器位置調(diào)節(jié)器 保證系統(tǒng)穩(wěn)定并具有滿意的動態(tài)品質(zhì)；保證系統(tǒng)穩(wěn)定并具有滿意的動態(tài)品質(zhì)； 功率放大器功率放大器 控制伺服電動機，向消除偏差的方向旋轉(zhuǎn)?？刂扑欧妱訖C，向消除偏差的方向旋轉(zhuǎn)。 位置隨動系統(tǒng)是一個位置反饋系統(tǒng)：位置隨動系統(tǒng)是一個位置反饋系統(tǒng)： 控制電機暫不

14、講課件 步進電動機可將輸入的電脈沖信號轉(zhuǎn)變成直線位步進電動機可將輸入的電脈沖信號轉(zhuǎn)變成直線位 移或角位移，移或角位移，即每輸入一個脈沖，步進電動機就轉(zhuǎn)動一個即每輸入一個脈沖，步進電動機就轉(zhuǎn)動一個 角度或前進一步。顯然步進電動機的位移與輸入脈沖的數(shù)角度或前進一步。顯然步進電動機的位移與輸入脈沖的數(shù) 目成正比，它的速度與脈沖頻率成正比。目成正比，它的速度與脈沖頻率成正比。 反應式、永磁式、永磁反應式；反應式、永磁式、永磁反應式； 單相、兩相、多相。單相、兩相、多相。 本節(jié)只介紹反應式步進電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理。本節(jié)只介紹反應式步進電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理。 速起動和制動的特點。被廣泛用于數(shù)控機床、繪

15、圖機和自速起動和制動的特點。被廣泛用于數(shù)控機床、繪圖機和自 動記錄儀表等場合。動記錄儀表等場合。 可以通過改變輸入脈沖的頻率進行調(diào)速，具有快可以通過改變輸入脈沖的頻率進行調(diào)速，具有快 控制電機暫不講課件 1 3 24 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 定子定子 A A C C B B 繞組繞組 定子定子 轉(zhuǎn)子：有四個齒轉(zhuǎn)子：有四個齒 (或多個齒或多個齒) 無磁性也無繞組無磁性也無繞組 三對磁極三對磁極 每對磁極上有一相繞組每對磁極上有一相繞組 磁極磁極 定子和轉(zhuǎn)子都由硅鋼片疊成。定子和轉(zhuǎn)子都由硅鋼片疊成。 定子磁極上繞組的數(shù)目定子磁極上繞組的數(shù)目 即是步進電動機的相數(shù)。即是步進電動機的相數(shù)。 工作時將脈沖信號電壓按工

16、作時將脈沖信號電壓按 一定的順序加到三相繞組一定的順序加到三相繞組A - A 、B - B 、C - C上。上。 控制電機暫不講課件 1 3 24 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 定子定子 A A C C B B 繞組繞組 磁極磁極 三種運行方式：三種運行方式： t t t uAA uBB uCC 根據(jù)繞組根據(jù)繞組通電通電的的順序，步進電動機順序，步進電動機有以下有以下 A相相 B相相 C相相 通電順序：通電順序：A-B-C-A- 輸入繞組的脈沖信號電壓波形，通電三次為一個循環(huán)輸入繞組的脈沖信號電壓波形，通電三次為一個循環(huán)。 控制電機暫不講課件 1 3 24 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 定子定子 A A C C B B 繞組繞組 磁

17、極磁極 三種運行方式：三種運行方式： t t t uAA uBB uCC 根據(jù)繞組根據(jù)繞組通電通電的的順序，步進電動機順序，步進電動機有以下有以下 輸入繞組的脈沖信號電壓波形，通電三次為一個循環(huán)輸入繞組的脈沖信號電壓波形，通電三次為一個循環(huán)。 通電順序：通電順序：AB-BC-CA-AB - 控制電機暫不講課件 1 3 24 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 定子定子 A A C C B B 繞組繞組 磁極磁極 三種運行方式：三種運行方式： t t t uAA uBB uCC 根據(jù)繞組根據(jù)繞組通電通電的的順序，步進電動機順序，步進電動機有以下有以下 輸入繞組的脈沖信號電壓波形，通電六次為一個循環(huán)輸入繞組的脈沖信號電壓波

18、形，通電六次為一個循環(huán)。 通電順序：通電順序： A-AB-B-BC-C-CA-A- 控制電機暫不講課件 1 24 3 A C C B B A C C B B A A C C B B AA 1 24 3 1 24 3 定子繞組通電順序：定子繞組通電順序：A-B-C-A 轉(zhuǎn)子總是力圖轉(zhuǎn)到磁阻最小的位置。轉(zhuǎn)子總是力圖轉(zhuǎn)到磁阻最小的位置。 定子每個繞組通電一次，轉(zhuǎn)子在空間轉(zhuǎn)過定子每個繞組通電一次，轉(zhuǎn)子在空間轉(zhuǎn)過30 角。角。 定子繞組通電三次完成一個循環(huán)定子繞組通電三次完成一個循環(huán)。 控制電機暫不講課件 1 24 3 A C C B B A C C B B A A C C B B AA 1 24 3

19、1 24 3 定子繞組通電順序：定子繞組通電順序：A-C-B-A 定子繞組的通電順序相反，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向也相反定子繞組的通電順序相反，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向也相反。 定子繞組通電頻率的大小，決定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的快慢定子繞組通電頻率的大小，決定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的快慢。 控制電機暫不講課件 1 24 3 A C C B B A C C B B A A C C B B AA 1 24 3 1 24 3 定子繞組通電順序：定子繞組通電順序：AB-BC-CA-AB 轉(zhuǎn)子總是力圖轉(zhuǎn)到磁阻最小的位置。轉(zhuǎn)子總是力圖轉(zhuǎn)到磁阻最小的位置。 定子繞組每通電一次，轉(zhuǎn)子在空間轉(zhuǎn)過定子繞組每通電一次，轉(zhuǎn)子在空間轉(zhuǎn)過 30 角。角。 定子繞組每通電一次

20、，轉(zhuǎn)子在空間轉(zhuǎn)過定子繞組每通電一次，轉(zhuǎn)子在空間轉(zhuǎn)過 15 角。角。 定子繞組通電六次完成一個循環(huán)定子繞組通電六次完成一個循環(huán)。 控制電機暫不講課件 Z 齒數(shù)，齒數(shù)，N 拍數(shù)拍數(shù) 定子每輸入一個脈沖，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度稱為步距角，定子每輸入一個脈沖，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度稱為步距角， 用用 表示，計算公式為表示，計算公式為 轉(zhuǎn)速單位轉(zhuǎn)速單位 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分（分（r/min） f 輸入脈沖的頻率（輸入脈沖的頻率（Hz） 控制電機暫不講課件 小步距角步進電機是通過增加齒數(shù)來實現(xiàn)的。定子每個極上小步距角步進電機是通過增加齒數(shù)來實現(xiàn)的。定子每個極上 也要相應地開幾個齒，定轉(zhuǎn)子上齒距相同。也要相應地開幾個齒，定轉(zhuǎn)子上齒距相

21、同。 A C A B CB 若若 Z = 40，三相三拍，三相三拍 N = 3，則有，則有 3 340 360360 NZ minr/500 340 10006060 NZ f n 若采用三相六拍若采用三相六拍 N = 6，則有，則有 5 . 1 640 360360 NZ minr/250 640 10006060 NZ f n 步距角步距角 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 步距角步距角 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 控制電機暫不講課件 環(huán)形環(huán)形 分配器分配器 功率功率 放大器放大器 步進步進 電動機電動機 負負 載載 輸入脈沖輸入脈沖 ： 決定步進電動機定子繞組通電順序和電機轉(zhuǎn)速。決定步進電動機定子繞組通電順序和電機轉(zhuǎn)速。 ： 分

22、配器輸出的脈沖信號必須經(jīng)過功率放大，才能作為分配器輸出的脈沖信號必須經(jīng)過功率放大，才能作為 勵磁電流送到步進電動機定子繞組。勵磁電流送到步進電動機定子繞組。 方向指令方向指令 步進電動機的正常工作需要有一個驅(qū)動電源，為電機提供步進電動機的正常工作需要有一個驅(qū)動電源，為電機提供 一定頻率的脈沖信號，并按一定的通電順序提供足夠的功率。一定頻率的脈沖信號，并按一定的通電順序提供足夠的功率。 輸入脈沖決定轉(zhuǎn)動的速度，方向指令決定通電順序輸入脈沖決定轉(zhuǎn)動的速度，方向指令決定通電順序 (轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向)。 控制電機暫不講課件 （1）相數(shù)）相數(shù) 定子繞組的數(shù)目定子繞組的數(shù)目 （2）額定電壓額定電壓 通電時，每相定

23、子繞組上的直流電壓值通電時，每相定子繞組上的直流電壓值 （3）靜態(tài)電流靜態(tài)電流 靜態(tài)時供給電動機定子每相繞組的最大電流靜態(tài)時供給電動機定子每相繞組的最大電流 （4）最大靜轉(zhuǎn)矩）最大靜轉(zhuǎn)矩 一相繞組通電時轉(zhuǎn)矩的最大值一相繞組通電時轉(zhuǎn)矩的最大值 最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩Tmax與負載轉(zhuǎn)矩與負載轉(zhuǎn)矩T2的關(guān)系為的關(guān)系為 5 . 03 . 0 2 max T T （5）分配方式分配方式 步進電動機的通電運行方式步進電動機的通電運行方式 （6）步距角步距角 每輸入一個脈沖時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的機械角度每輸入一個脈沖時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的機械角度 （7）步）步距距角誤差角誤差 空載時實際步距角與理論步矩角之差，空載時實際步距角與

24、理論步矩角之差， 是步進電是步進電動機的重要精度指標動機的重要精度指標 控制電機暫不講課件 （1）：步進電動機的轉(zhuǎn)速直接受脈沖頻率的影步進電動機的轉(zhuǎn)速直接受脈沖頻率的影 響，不會受響，不會受電源波動、負載變化及溫度變化等外部條電源波動、負載變化及溫度變化等外部條 件的影響。件的影響。 （2）：在一定頻率范圍內(nèi)，能按要求起動、：在一定頻率范圍內(nèi)，能按要求起動、運行、運行、 反轉(zhuǎn)和停止，能在比較寬的范圍內(nèi)通過改變脈沖頻率反轉(zhuǎn)和停止，能在比較寬的范圍內(nèi)通過改變脈沖頻率 進行調(diào)速。進行調(diào)速。 （3）：轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈后，累積誤差等于零。：轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈后，累積誤差等于零。 （4）：步進電動機不用負反饋就能實

25、現(xiàn)高精度的角：步進電動機不用負反饋就能實現(xiàn)高精度的角 度和轉(zhuǎn)速控度和轉(zhuǎn)速控制，特別適用于開環(huán)控制系統(tǒng)，從而降低制，特別適用于開環(huán)控制系統(tǒng)，從而降低 了成本。但在定位精度要求很高時，也可用于閉環(huán)控了成本。但在定位精度要求很高時，也可用于閉環(huán)控 制系統(tǒng)。制系統(tǒng)。 控制電機暫不講課件 步進電動機已成為很多數(shù)控系統(tǒng)中的主要執(zhí)行元件。步進電動機已成為很多數(shù)控系統(tǒng)中的主要執(zhí)行元件。 機床工作時，數(shù)控裝置按照運行程序的數(shù)據(jù)和指令，機床工作時，數(shù)控裝置按照運行程序的數(shù)據(jù)和指令， 經(jīng)過運算發(fā)出脈沖信號，驅(qū)動電源將脈沖信號放大，并以經(jīng)過運算發(fā)出脈沖信號，驅(qū)動電源將脈沖信號放大，并以 一定方式提供給步進電動機，從而

26、帶動絲杠系統(tǒng)，使工作一定方式提供給步進電動機，從而帶動絲杠系統(tǒng)，使工作 臺以一定的速度移動，完成加工任務。臺以一定的速度移動，完成加工任務。 數(shù)控數(shù)控 裝置裝置 驅(qū)動驅(qū)動 電源電源 步進步進 電動機電動機 工作臺工作臺 絲杠絲杠 數(shù)控機床控制系統(tǒng)示意圖數(shù)控機床控制系統(tǒng)示意圖 控制電機暫不講課件 測量轉(zhuǎn)速：它把轉(zhuǎn)速輸入轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出，測量轉(zhuǎn)速：它把轉(zhuǎn)速輸入轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出， 且輸出電壓與轉(zhuǎn)速成正比。電機測速發(fā)電機主要應用于且輸出電壓與轉(zhuǎn)速成正比。電機測速發(fā)電機主要應用于 速度和位置控制系統(tǒng)中。速度和位置控制系統(tǒng)中。 測速發(fā)電機有直流和交流兩大類：測速發(fā)電機有直流和交流兩大類： 輸出特性是線

27、性的；轉(zhuǎn)動慣量要?。混`敏度要高。輸出特性是線性的；轉(zhuǎn)動慣量要??；靈敏度要高。 直流測速發(fā)電機直流測速發(fā)電機 交流測速發(fā)電機交流測速發(fā)電機 永磁式永磁式 電磁式電磁式 同步同步 異步異步 空心杯轉(zhuǎn)子交流空心杯轉(zhuǎn)子交流 異步測速發(fā)電機異步測速發(fā)電機 控制電機暫不講課件 空心杯轉(zhuǎn)子交流異步測速發(fā)電機與杯型轉(zhuǎn)子空心杯轉(zhuǎn)子交流異步測速發(fā)電機與杯型轉(zhuǎn)子 伺服電動機的結(jié)構(gòu)基本相同，由外定子、空心杯轉(zhuǎn)子和伺服電動機的結(jié)構(gòu)基本相同，由外定子、空心杯轉(zhuǎn)子和 內(nèi)定子三部分組成內(nèi)定子三部分組成 。 勵磁繞組勵磁繞組W1 輸出繞組輸出繞組 W2 + U1 + U2 W2 W1 Ir Er n r 1 測速發(fā)電機測速發(fā)電機 n = 0 時