磁滞电动机.doc

控制电机
课程辅导提纲
军区空军自考办
目录
第1章伺服电动机 1
§1-1 内容提要 1
§1-2 基本要求 3
§1-3 重点内容 3
§1-4 典型例题 3
第2章测速发电机 5
§2-1 内容提要 5
§2-2 基本要求 6
§2-3 重点内容 7
§2-4 典型例题 7
第3章磁滞电动机 8
§3-1 内容提要 8
§3-2 基本要求 8
§3-3 重点内容 8
§3-4 典型例题 9
第4章单相同位器 10
§4-1 内容提要 10
§4-2 基本要求 11
§4-3 重点内容 11
§4-4 典型例题 11
第5章旋转变压器 14
§5-1 内容提要 14
§5-2 基本要求 14
§5-3 重点内容 14
§5-4 典型例题 14
第6章步进电动机 16
§6-1 内容提要 16
§6-2 基本要求 16
§6-3 重点内容 17
§6-4 典型例题 17
伺服电动机
内容提要
伺服电动机又称为执行电动机。按其使用的电源性质不同,可分为直流伺服电动机和交流伺服电动机两大类。
直流伺服电动机
电枢控制直流电动机
(1)结构
与直流电动机相同,都有定子和转子两部分组成。
(2)工作原理
激磁绕组接于不变的直流电压,或其激磁磁场由永久磁铁产生,而加于电枢的电压是可以改变的,其原理图见教材P2图1-1。
(3)特性
:是指对于一定的信号系数,即对于一定的控制电压,电机的转矩随转速变化的特性。公式如下:
(1-1)
式中:
机械特性是一条直线。见教材P3图1-2。
:对于一定的负载力矩,电机的转速随信号系数变化的特性。公式如下:
(1-2)
调节特性也是一条直线。见教材P3图1-3。
磁场控制直流电动机
(1)结构
与直流电动机相同,都有定子和转子两部分组成。
(2)工作原理
将电枢接于不变的电源电压,改变激磁绕组所接的直流电压,其原理图见教材P3图1-4。
(3)特性
:是指对于一定的信号系数,即对于一定的控制电压,电机的转矩随转速变化的特性。公式如下:
(1-3)
机械特性是一条直线。见教材P4图1-5。
:对于一定的负载力矩,电机的转速随信号系数变化的特性。公式如下:
(1-4)
调节特性是非线性的。见教材P4图1-6。
低惯量直流伺服电动机无刷直流电动机
为减小电动机的时间常数,改善电动机的动态特性,必须减小电动机的转动惯量。为此,研制了杯形转子、无槽电枢、印刷绕组电枢等低惯量直流伺服电动机。为克服换向器和电刷所带来的缺点,研制了各种型式的无刷直流电动机。
(1)杯形转子直流伺服电动机
结构特点:杯形转子电枢绕组,见教材P10图1-10。
性能特点:转动惯量低;灵敏度高;运转平稳;换向性能好;损耗小、效率高。
(2)印刷绕组电枢
结构特点:在绝缘材料做成的圆盘上,用印刷电路的方法制成电枢绕组。见教材P11图1-12。
性能特点:具有杯形转子直流伺服电动机相同的优点。但性能不如杯形转子优越。
(3)无槽电枢
这种电机是将电枢绕组用环氧树脂粘在光滑的电枢铁芯表面。其某些性能类似于杯形转子电枢,但远不如杯形转子电枢好。
无刷直流电动机
组成:电动机、转子位置传感器和晶体管开关电路三部分组成。
直流力矩电动机
结构
与直流电动机相似,所不同的是力矩电动机做成扁圆形不是细长形,其极数、槽数、换向片数和导体数较多。见教材P14图1-16。
工作原理
与直流电动机相同。
特点
力矩大,转速低。
两相交流伺服电动机
结构
转子:杯形和鼠笼形两种短路式转子。
定子:内定子和外定子,内定子上有两个在空间互隔的控制绕组。见教材P15图1-17。
工作原理
(1)磁场的产生
两相绕组通入两相交流电会产生旋转磁场。
(2)工作原理
静止的转子在旋转磁场中就会产生电磁转矩,在电磁转矩的作用下转子就会转动。但是旋转磁场的转速和转子的转速必须存在一个转速差,否则就不能正常工作。
(3)改变转向
只要改变旋转磁场的旋转方向即可。
(4)控制方式
幅值控制、相位控制和幅相控制。
特点
转子电阻大和转动惯量小的特点,从而伺服电动机无“自转”现象。
特性
(1)机械特性:对于采用不同的控制方式,其机械特性不同。
(2)调节特性:对于采用不同的控制方式,其调节特性不同。
两相力矩马达
结构
转子:鼠笼形转子。
定子:绕有线圈的部分。
结构特点:电机做成扁平形的;采用“蛇形”定子绕组和鼠笼转子齿数多,笼条细并采用斜槽。见教材P39图1-37和P40图1-38。
工作原理
(1)磁场的产生