伺服电动机ppt课件中职 电机与驱动技术

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,项目7 伺服电动机电子课件 中职 电机与驱动技术,掌握两相交流伺服电动机结构与工作原理,1,了解两相交流伺服电动机控制方式,2,学习目标,了解交流同步电动机的种类和原理,3,厚德,|,博学,|,笃行,|,乐业,7.1,交流伺服电动机,伺服电动机与普通电动机相比具有如下特点：,（,1,）调速范围宽：伺服电动机的转速随着控制电压改变，能在宽广的范围内连续调节。,（,2,）响应速度快：转子比较轻，转动惯性小，即能实现迅速启动、停转，能够对控制信号快速快速响应。,（,3,）精度高：在数控机床、机器人、记录仪等设备，伺服电动机的角位移具有极高的精度，保证其设备的正确运行。,（,4,）机械特性和调节特性的线性度好：伺服电动机的线性度有利于提高自动控制系统的动态精度。,厚德,|,博学,|,笃行,|,乐业,7.1,交流伺服电动机,7.1.1,两相交流伺服电动机结构与工作原理,一、两相交流伺服电动机结构特点,1,、定子绕组,交流伺服电动机结构与单相异步电动机相同。它的定子铁芯上放置着空间位置相差为,90,电角度的两相分布绕组。一相称为励磁绕组，接到交流励磁电压,U,f,上，另一相则称为控制绕组，接到控制电压,U,c,上。,厚德,|,博学,|,笃行,|,乐业,7.1,交流伺服电动机,7.1.1,两相交流伺服电动机结构与工作原理,一、两相交流伺服电动机结构特点,2,、转子,（,1,）笼形转子,这种转子和普通单相异步电动机的转子相同，只是转子导体采用导条采用高电阻率的导电材料制造，如青铜、黄铜制成，也可采用铸铝铸铝制造。为了减少转动惯量，转子一般做得细而长，提高交流伺服电动机的快速响应性能。,厚德,|,博学,|,笃行,|,乐业,7.1,交流伺服电动机,7.1.1,两相交流伺服电动机结构与工作原理,一、两相交流伺服电动机结构特点,2,、转子,（,2,）非磁性空心杯转子,非磁性空心杯转子交流伺服电动机有两个定子：外定子和内定子，两者铁芯均采用硅钢片叠压而成。外定子铁芯槽内安放有励磁绕组和控制绕组，而内定子一般不放绕组，仅作磁路的一部分，以减少主磁通磁阻。,厚德,|,博学,|,笃行,|,乐业,7.1,交流伺服电动机,7.1.1,两相交流伺服电动机结构与工作原理,一、两相交流伺服电动机结构特点,2,、转子,（,3,）空心铁磁转子,这种转子用铁磁材料制成，像个圆筒，转子本身既是磁路又是绕组。它的转动惯量、灵敏度、功率等介于上述两种转子之间。,厚德,|,博学,|,笃行,|,乐业,7.1,交流伺服电动机,7.1.1,两相交流伺服电动机结构与工作原理,二、工作原理,两相交流伺服电动机的工作原理与单相异步电动机相近。当交流伺服电动机的励磁绕组接到励磁电压,U,f,上，若控制绕组无控制电压,U,c,，所产生的是脉动磁场，电动机无启动转矩，转子不转动；当控制绕组加上的控制电压,U,c,，且产生的控制电流与励磁电流的相位不同时，建立起椭圆形旋转磁场或者圆形旋转磁场（,I,c,与,I,f,相位差为,90,），于是产生启动转矩，电动机转子可以启动。,厚德,|,博学,|,笃行,|,乐业,7.1,交流伺服电动机,7.1.2,控制方式,一、,幅值控制,厚德,|,博学,|,笃行,|,乐业,7.1,交流伺服电动机,7.1.2,控制方式,二、相位控制,厚德,|,博学,|,笃行,|,乐业,7.1,交流伺服电动机,7.1.2,控制方式,三、幅值,相位控制,厚德,|,博学,|,笃行,|,乐业,7.2,交流同步伺服电动机,7.2.1,磁阻同步电动机,磁阻同步电动机又称为反应同步电动机，这种电动机的特点是转子本身没有磁性，利用转子角度的调整使磁路磁阻最小的原理，在转子上两个正交方向磁阻的不同而产生转矩，这种转矩称为磁阻转矩或反应转矩。,厚德,|,博学,|,笃行,|,乐业,7.2,交流同步伺服电动机,7.2.1,磁阻同步电动机,根据,磁感线总是力求沿磁阻最小的路径通过的性质，在定子磁场的通过转子凸极而形成闭合回路。定子绕组通电后产生的旋转磁场，在转子上产生与定子磁极相反的极性，从而定子和转子磁场产生吸引力，促使转子随定子磁场一起旋转。,厚德,|,博学,|,笃行,|,乐业,7.2,交流同步伺服电动机,7.2.2,永磁同步电动机,永磁同步电动机在结构上包括定子和转子两部分。,1,、定子,定子部分与一般同步电动机的定子相同，定子铁芯中嵌入三相对称交流绕组，定子绕组通入三相交流电时，在气隙中产生圆形旋转磁场。,2,、转子,转子部分包括转于铁芯、永久磁体、鼠笼绕组等组成。永磁体的放置方式是主要区别，一般可以分为表面式、嵌入式和内置式三种形式。,厚德,|,博学,|,笃行,|,乐业,7.2,交流同步伺服电动机,7.2.2,永磁同步电动机,嵌入式转子结构,表面式转子结构,厚德,|,博学,|,笃行,|,乐业,7.2,交流同步伺服电动机,7.2.2,永磁同步电动机,（,a,）永磁体径向充磁,（,b,）永磁体横向充磁,内置式,转子结构,厚德,|,博学,|,笃行,|,乐业,7.2,交流同步伺服电动机,7.2.2,永磁同步电动机,二、原理与启动,永磁同步电动机工作原理是，当电动机正常运行时，定子绕组产生的旋转磁场以同步转速,n,1,旋转，转子也以同步转速,n,1,旋转。,永磁同步电动机采用异步启动法：在启动过程中，转子上的鼠笼启动绕组在定子绕组产生的旋转磁场下产生异步转矩，使电动机启动。当电动机转子转速接近同步转速时，转子被“牵入同步”。至于转子惯量不大的电动机或低速电动机，也可不装笼型启动绕组，依靠转子产生的涡流转矩也可自行启动，将转子牵入同步。,厚德,|,博学,|,笃行,|,乐业,7.2,交流同步伺服电动机,7.2.3,磁滞同步电动机,一、结构,磁滞式微型同步电动机的定子与一般的同步电动机定子相同，功率小的磁滞电动机，定子也采用罩极结构。转子一般由磁滞材料层、套筒和转轴部分,组成。,