控制電機復(fù)習大綱

《自動控制元件》課程小結(jié)主講：陳軍1緒論主要內(nèi)容：1.1控制電機與自動控制系統(tǒng)1.2控制電機的類型與特點1.3本課程的主要內(nèi)容與要求1）按功能作用分類功率元件（執(zhí)行元件）信號元件；2）工作電流分類直流元件：交流元件：脈沖元件：3）工作磁場的類型恒定磁場：脈振磁場：旋轉(zhuǎn)磁場：2直流測速發(fā)電機主要內(nèi)容：§2-1工作原理和結(jié)構(gòu)§2-2直流電動勢的關(guān)系§2-3直流測速發(fā)電機的輸出特性§2-4輸出特性的誤差分析§2-5在控制系統(tǒng)中的主要應(yīng)用2直流測速發(fā)電機1、發(fā)電機的輸出電動勢（2-10）

2、發(fā)電機的輸出電壓（2-12）3、測速發(fā)電機的輸出特性（2-14）原動機Ua

Uj

Ea

Ra

T1,nTe

Ia

RL

2直流測速發(fā)電機4、輸出特性的誤差分析溫度的影響；電樞反應(yīng)；延遲換向去磁；紋波；電刷接觸電壓降；3.1直流電動機的工作原理3.2電磁力矩與基本方程3.3直流伺服電機的使用3.4控制方式與靜特性3.5電動機的工作狀態(tài)與制動控制3.6直流伺服電機的動態(tài)特性3.7新型直流伺服電機3直流伺服電機3直流伺服電機3.2基本方程Ua→Ia→→F→n→→Ea1)電磁力矩方程2)電動勢方程3)電壓平衡方程4)轉(zhuǎn)矩平衡方程3直流伺服電機Ua→Ia→→F→n→→Ea機械特性方程T=f(n),T=f(I)3.2基本方程3直流伺服電機3.3直流伺服電機的使用直流電機的啟動直流電機的調(diào)速3.4直流伺服電機的控制方式與靜態(tài)特性1、直流電機的調(diào)速方法及特點2、靜態(tài)特性：機械特性和調(diào)節(jié)特性①特性方程②特性曲線③特征參數(shù)3直流伺服電機3.5電動機的工作狀態(tài)與制動控制方式2、制動控制方式及特性；發(fā)電制動狀態(tài)能耗制動狀態(tài)反接制動狀態(tài)1、工作狀態(tài)：電動機狀態(tài)、發(fā)電機狀態(tài)3.6直流伺服電機的動態(tài)特性或動態(tài)特性影響因素機電時間常數(shù)與系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)系4變壓器主要內(nèi)容：§4-1變壓器的應(yīng)用、結(jié)構(gòu)、原理§4-2變壓器的運行分析§4-3變壓器的等值電路與向量圖

4變壓器1、電動勢的一般公式3、i1與i2的關(guān)系——磁勢平衡方程2、變壓器的變壓比主磁勢主磁通4變壓器4、等值電路等效（折合）計算原則（1）電流折合：按磁勢不變原則（2）電動勢、電壓折算：按功率不變原則（3）電阻與電抗的折算：按功率不變的原則5自整角機主要內(nèi)容：§5-1概述§5-2控制式自整角機的工作原理§5-3差動控制自整角機§5-4力矩式自整角機5自整角機1、結(jié)構(gòu)類型及應(yīng)用形式2、控制式角機的原理及輸出關(guān)系（5-11）協(xié)調(diào)位置、失調(diào)角與比電壓力矩式、控制式；發(fā)射機、接收機、差動發(fā)射機、差動接收機

3、差動控制原理5自整角機4、力矩式角機控制原理失調(diào)角:當T≠0，>0——稱為失調(diào)角；輸出力矩—整步轉(zhuǎn)矩TT協(xié)調(diào)位置：使T=0的位置，即

=1-2=0

第六章旋轉(zhuǎn)變壓器主要內(nèi)容：§6-1旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)、分類及用途§6-2正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器§6-3線性旋轉(zhuǎn)變壓器§6-4旋轉(zhuǎn)變壓器的應(yīng)用第六章旋轉(zhuǎn)變壓器1、結(jié)構(gòu)類型、原理及用途2、輸入輸出特性空載特性正余弦——旋轉(zhuǎn)變壓器；線性式——旋轉(zhuǎn)變壓器；比例式——旋轉(zhuǎn)變壓器；特殊型——旋轉(zhuǎn)變壓器；輸出特性的非線性特征（畸變）消除畸形的方法第7章交流伺服電機主要內(nèi)容：§7-1基本結(jié)構(gòu)及工作原理§7-2兩相繞組的旋轉(zhuǎn)磁場及工作特性§7-3交流伺服電機的機械特性與調(diào)節(jié)特性§7-4交流伺服電機的控制方式§7-5交流伺服電機的使用第7章交流伺服電機j2j1k1k1UjUk1、圓形磁場及其機械特性1)兩個幅值相等（Bkm=Bjm=Bm），空間和時間相位相差90度的單相脈振磁場的合成，是一個圓形的旋轉(zhuǎn)磁場。2)B的轉(zhuǎn)向，取決Bk和Bj相位3)B的轉(zhuǎn)速，取決電源頻率f和定子磁極p機械特性1Sm0STTmTd0ntnR3R2R1機械特性的穩(wěn)定和非穩(wěn)定sm>1特征參數(shù)：Tm,Sm,Td

第7章交流伺服電機2、橢圓磁場及其機械特性橢圓磁場=兩個直徑不同的圓形磁場的“和”nt橢圓磁場=+圓形磁場小圓形磁場nt橢圓磁場的機械特性單相自轉(zhuǎn)現(xiàn)象sm>1第7章交流伺服電機3、控制方式1）幅值控制——=900，改變，使0<<1；2）相位控制——=1，改變，使0<<900；3）幅相控制——同時改變與值的大小；移相電容C的選擇計算令n=0時，§9-1同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型§9-2永磁式同步電機§9-3反應(yīng)式同步電機§9-4磁滯式同步電機§9-5電磁減速式同步電動機第九章小功率同步電機1、結(jié)構(gòu)類型及原理第九章小功率同步電機定子的結(jié)構(gòu)類型三相交流繞組；兩相交流繞組；單相罩極繞組；作用：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場；原理：各相繞組的磁場在空間和時間相位上的相位差，來合成旋轉(zhuǎn)磁場；轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)類型①永磁式—永磁；②反應(yīng)式—軟磁；③磁滯式—硬磁；第九章小功率同步電機2、使用中的問題1）永磁式和反應(yīng)式的起動問題及解決辦法在轉(zhuǎn)子上裝起動鼠籠繞組，異步起動；降頻起動；2）反應(yīng)式的振蕩問題轉(zhuǎn)子上裝起動鼠籠繞組3、反應(yīng)式電磁減速同步電動機ns定、轉(zhuǎn)子齒數(shù)的設(shè)計條件第11章步進電機§11-1概述§11-2反應(yīng)式步進電機的工作原理及特點§11-3步進電機的矩角特性和靜態(tài)轉(zhuǎn)矩§11-4步進電機的動態(tài)特性§11-5步進電機驅(qū)動電路第11章步進電機1、步進電機的主要類型2、基本工作原理轉(zhuǎn)子步距角：轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速：r/min電機的運行方式：單拍或雙拍C=1，單雙拍C=2循環(huán)的拍數(shù)：N=m×C第11章步進電機3、矩角特性和靜態(tài)轉(zhuǎn)矩（11-10）單相控制特性：多相同時控制特性：多相控制最大靜力矩：(11-12)第11章步進電機4、動態(tài)特性1）單脈沖作用下——單步運行狀態(tài)2）連續(xù)脈沖作用下——連續(xù)運行狀態(tài)基本問題：低頻“失步”低頻“振蕩”最大負載能力（極限起動力矩Tq

）單步振蕩現(xiàn)象有阻尼單步運行狀態(tài)固有頻率第11章步進電機4、動態(tài)特性1）單脈沖作用下——單步運行狀態(tài)2）連續(xù)脈沖作用下——連續(xù)運行狀態(tài)基本問題：低頻“失步”低頻“振蕩”連續(xù)運行狀態(tài)靜穩(wěn)定區(qū)與動穩(wěn)定區(qū)——脈沖切換的位置控制條件不同控制頻率的連續(xù)運行極低頻率低頻問題：可能產(chǎn)生失步和共振連續(xù)穩(wěn)定運行：可消除振蕩，但速度不穩(wěn)可消除振蕩，且速度穩(wěn)定第11章步進電機4、動態(tài)特性1）單脈沖作