常用电机的认知-最全资料课件.pptx
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1、常用电机的认知常用电机的种类各种电机速度,位置控制原理各种电动机的区别及使用场合电机驱动器的作用电动机的基本参数含义一、常见电机三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速,转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流,并与磁场相互作用产生电磁转矩,实现能量变换步进电机就是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。步进电机伺服电机广泛应用于各种控制系统中,能将输入的电压信号转换为电机轴上的机械输出量,拖动被控制元件,从而达到控制目的。三相异步电动机伺服电机图4-1-2-1图4-1-2-2图4-1-2-3三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式
2、两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜,得到了广泛的应用,其主要缺点是调速困难特点绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。结构图4-1-2-4图4-1-2-501020304伺服电机有直流和交流之分,最早的伺服电机是一般的直流电机,在控制精度不高的情况下,才采用一般的直流电机做伺服电机。转矩能通过控制器输出的电流进行控制;电机的反映要快、体积要小、控制功率要小。当前随着永磁同步电机技术的飞速发展,绝大部分的伺服电机是指交流永磁同步伺服电机或者直流无刷电机。一般地,伺服
3、电机要求电机的转速要受所加电压信号的控制;转速能够随着所加电压信号的变化而连续变化。字母J表示异步电动机,电机出厂时给出了一个步距角的值,如86BYG250A型电机给出的值为0.当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动个固定的角度。当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动个固定的角度。步进电机的力矩会随转速的升高而下降。如果使用细分驱动器,则相数将变得没有意义,用户只需在驱动器上改变细分数,就可以改变步距角。尽管其结构复杂,成本较高,在机电一体化控制系统中还是具有较广泛的应用。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜,得到了广泛的
4、应用,其主要缺点是调速困难YS系列三相异步电动机功率较小,适用于小型机床、泵、压缩机的驱动,接线盒均在电动机顶部三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数。伺服电机的转矩可分为零速转矩和额定转矩二种国产异步电动机的种类很多,不同类型的异步电动机采用大写汉语拼音字母来表示按预定的工作方式分配各个绕组的通电脉冲;1.当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动个固定的角度。我们可以通过控制脉冲的个数来控制电机的角位移量,从而达到精确定位的目的;2.通过
5、控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。目前,比较常用的步进电机包括反应式步进电机(VR)、永磁式步进电机(PM)、混合式步进电机(HB)和单相式步进电机等。4.步进电机和普通电机的区别主要就在于其脉冲驱动的形式,正是这个特点,步进电机可以和现代的数字控制技术相结合。3.步进电机在控制精度、速度变化范围、低速性能方面都不如传统闭环控制的直流伺服电机;所以主要应用在精度要求不是特别高的场合。当向三相定子绕组中通入对称的三相交流电时,就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以n1转速旋转,转子导体开始时是静止的,故转子导体将切割定
6、子旋转磁场而产生感应电动势(感应电动势的方向用右手定则判定)。由于转子导体两端被短路环短接,在感应电动势的作用下,转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用(力的方向用左手定则判定)。电磁力对转子轴产生电磁转矩,驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。通过上述分析可以总结出电动机工作原理为:当电动机的三相定子绕组(各相差120度电角度),通入三相对称交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组,从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路),载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力,从而在电机转轴上形成电磁转矩,驱动电动机旋转,并且电
7、机旋转方向与旋转磁场方向相同。图4-1-2-6图4-1-2-7一种是电枢电压控制,即在定子磁场不变的情况下,通过控制施加在电枢绕组两端的电压信号来控制电动机的转速和输出转矩一种是励磁磁场控制,即通过改变励磁电流的大小来改变定子磁场强度,从而控制电动机的转速和输出转矩。直流伺服电动机是在定子磁场的作用下,使通有直流电的电枢(转子)受到电磁转矩的驱使,带动负载旋转。通过控制电枢绕组中电流的方向和大小,就可以控制直流伺服电动机的旋转方向和速度。当电枢绕组中电流为零时,伺服电动机则静止不动图4-1-2-8图4-1-2-9 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件在非超载的情况下,电机的
8、转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数。而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。步进电机可工作于单相通电方式,也可工作步进电机可工作于单相通电方式,也可工作于双相通电方式以及单相、双相交叉通电方于双相通电方式以及单相、双相交叉通电方式,选用不同的工作方式,可使步进电机具式,选用不同的工作方式,可使步进电机具有不同的工作性能,诸如减小步距,提高定有不同的工作性能,诸如减小步距,提高定位精度和工作稳定性等。位精度和工作稳定性等。图4-1-2-10图4-1-2-11步距角步距角:转速按预定的工作方式分配各个按预定的工作方式分配各个绕组的通电脉冲;绕组的通电脉冲;定
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