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第六章:控制电机
本章基本要求和重点:
1、掌握对控制电机的主要要求。
它是用来完成信息的传递和变换,应具有良好的可控性,快速响应,大启动转矩,小转动惯量,精度要高,误差要小。
2、了解机电传动控制系统中一些常用控制电机的基本结构。
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3、重点掌握各种控制电机的基本工作原理、主要运行特性及特点。
4、了解各种控制电机的应用场所,以便正确选用和使用它们。
5、难点是理解交流伺服电动机的自转现象及消除原理。
第六章:控制电机
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交流伺服电动机
伺服电动机也称为执行电动机,将电信号转换轴上的转角或转速,有直流和交流两种,最大的特点是可控。与普通电机相比:有调速范围广、能实现迅速的启和停、过载能力强,可靠性好等特点。
1、两相交流伺服电动机的结构
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其定子绕组与单相电容分相式异步电动机相似,嵌入两个相差90度的绕组,励磁绕组和控制绕组,它们分别接入两个不同的交流电源(同频率)。
其转子一般分为鼠笼转子和杯形转子两种。使用最多的是鼠笼转子的交流伺服电动机。
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2、工作原理
是以单相异步电动机原理为基础。励磁绕组接到电压一定的交流电网上,当控制绕组上有控制信号输入时,两相绕组产生旋转磁场。
把控制电压的相位改变180度,可改变伺服电动机的旋转方向。要求控制电压一但取消,电动机必须停转。但是取消控制电压后,励磁电压仍可使电动机继续旋转,既所谓“自转”现象。
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3、消除自转现象的措施
其解决办法是,使转子导条具有较大的电阻。这样最大转矩出现在S=1附近。可得出不同转子电阻和控制电压为0时的伺服电动机机械特性曲线。
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设计电阻使电动机单相运行时最大转矩出现在SM大于1 处。
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由图看出:曲线1为有控制电压时,曲线T为去掉控制电压时,此时T与n相反,成为制动转矩,它可使转子迅速停止转动,保证不会出现自转现象。而励磁绕组始终接在电源上。合成电磁转矩出现在第二和第四象限。
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4、特性和应用
控制方法有幅值控制、相位控制、幅值--相位控制
幅值控制接线图。
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不同电压下的机械特性曲线。
由图可见:在一定负载下,控制电压越高,S越小,转速越高。改变电压可改变转速。
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