交流伺服电机的工作原理.ppt

控制电机执行元件的种类伺服电动机控制方式的基本形式异步电动机、直流电动机等都是作为动力使用的，其主要任务是能量的转换。伺服电动机可分为两类：9.1.1交流伺服电动机放大器控制电压与电源电压频率相同，相位相同或反相。正反向旋转磁场的合成转矩特性现增大转子电阻，使Sm>1加在控制绕组上的控制电压反相时(保持励磁电压不变)，由于旋转磁场的旋转方向发生变化，使电动机转子反转。在励磁电压不变的情况下，随着控制电压的下降，特性曲线下移。在同一负载转矩作用时，电动机转速随控制电压的下降而均匀减小。9.1.2直流伺服电动机直流伺服电机的特性较交流伺服电机硬。通常应用于功率稍大的系统中，如随动系统中的位置控制等。直流伺服电机输出功率一般为1-600W。9.2测速发电机•工作时，测速发电机的励磁绕组接交流电源U1，由U14.44f1N11可知：综合上述分析可知：9.2.1直流测速发电机当被测装置转动轴带动发电机电枢旋转时，电枢产生电动势E，其大小为：可见，当励磁电压U1保持恒定时（亦恒定），若Ra、RL不变，则输出电压U2的大小与电枢转速n成正比。这样，发电机就把被测装置的转速信号转变成了电压信号，输出给控制系统。值得注意的是，由于直流电机中存在着电枢反应现象，使得输出电压U2与转速n有一定的线性误差。RL越小、n越大，误差越大。因此，在使用中应使RL和n的大小符合直流测速发电机的技术要求。9.3步进电动机9.3步进电动机下面以反应式步进电机为例说明步进电机的结构和工作原理。1.工作原理1.三相单三拍C这种工作方式下，三个绕组依次通电一次为一个循环周期，一个循环周期包括三个工作脉冲，所以称为三相单三拍工作方式。CC三相反应式步进电动机的一个通电循环周期如下：AABBBCCCA，每个循环周期分为六拍。每拍转子转过15（步距角），一个通电循环周期(6拍)转子转过90(齿距角)。AB通电从以上对步进电机三种驱动方式的分析可得步距角计算公式：齿距角是9；定子仍是6个磁极，但每个磁极表面加工有五个和转子一样的齿。步进电机控制系统原理步进电机控制系统原理步进电机控制系统原理2．方向控制步进电机旋转方向与内部绕组的通电顺序相关。三相步进电机有三种工作方式：★单三拍，通电顺序为ABC；★双三拍，通电顺序为ABBCCA；★三相六拍，通电顺序为AABBBCCCA；步进电机控制系统原理步进电机控制系统原理★三相双三拍步进电机控制系统原理步进电机与微型机的接口及程序设计步进电机与微型机的接口及程序设计步进电机与微型机的接口及程序设计步进电机与微型机的接口及程序设计步进电机与微型机的接口及程序设计步进电机与微型机的接口及程序设计图4.46三相双三拍步进电机控制程序流程图p134步进电机与微型机的接口及程序设计步进电机与微型机的接口及程序设计四、计算例题（直线运动）故有：L＝0.2Vmax/2＋1.8Vmax＝0.4m得：Vmax＝0.4/（0.2/2＋1.8）＝0.211m/s所以，加速度为：选择同步带直径Φ和步进电机细分数m则第1级从动轮直径为取：Φ2＝75mm；电机最大转速为：驱动器细分数：故，取4细分就很合适了。实际脉冲当量：步进驱动系统的常见问题4、步进电机的驱动方式有几种？一般来说，步进电机有恒压，恒流驱动两种，恒压驱动已近淘汰，目前普遍使用恒流驱动。5、步进电机精度为多少？是否累积？一般步进电机的精度为步进角的3-5%。步进电机单步的偏差并不会影响到下一步的精度因此步进电机精度不累积。6、步进电机的外表温度允许达到多少？步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁，从而导致力矩下降甚至于丢失。因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点；一般来说，磁性材料的退磁点都在摄氏１３０度以上，因此步进电机外表温度在摄氏８０－９０度完全正常。7、为什么步进电机的力矩会随转速升高而下降？当步进电机转动时，电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势；频率越高，反向电动势越大。在它的作用下，电机随频率（或速度）的增大而相电流减小，从而导致力矩下降。8、为什么步进电机低速时可以正常运转，但若高于一定速度就无法启动，并伴有啸叫声?步进电机有一个技术参数：空载启动频率，即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下，启动频率应更低。如果要使电机达到高速转动，脉冲频率应该有加速过程，即启动频率较低，然后按一定加速度升到所希望的高频（电机转速从低速升到高速）。我们建议空载启动频率选定为电机运转一圈所需脉冲数的２倍。12、如何确定步进电机驱动器直流供电电源？Ａ、供电电源供电电压的确定混合式步进电机驱动器的供电电源电压一般是一个较宽的范围，电源电压通常根据电机的工