第10章 控制电机专题
控制电机是一种有特殊性能,并执行特定任务的电机。主要应用在自动控制系统的领域中,在系统中主要用来检测、传递信号和作为执行机构。与普通的电力拖动电机相比,他们在电磁关系上是基本相同的,都是基于电磁感应现象;但同时又具有体积小、功率低、控制**和动态性能好的独特优点,广泛应用在控制系统、计算机外围设备以及具有特殊要求的工业和国防科学技术方面。
本章将对几种目前比较重要和常用控制电机的运行原理、结构特点以及应用情况进行介��。
10.1 伺服电动机
伺服是一个同时兼顾到音译和意译的词,它源于“Servo”意为“伺候”、“服从”。伺服电动机可以将输入的指令信号转化为电动机转轴输出的角位移或速度,在自动控制系统中常用做执行部件。伺服电动机分为直流和交流两类,一般来讲直流伺服电动机的功率较大,交流伺服电动机的功率较小,它们在很多控制系统特别是在国防技术的相关领域中有很多应用。
10.1.1 直流伺服电动机
直流伺服电动机实际上就是他励直流电动机。在结构上有永磁式直流伺服电动机和电磁式直流伺服电动机,永磁式直流伺服电动机的励磁采用**磁铁,电磁式直流伺服电动机的励磁则采用励磁绕组。从工作原理上讲,直流伺服电动机同普通的他励直流电动机基本相同。
他励直流电动机的控制方法主要有控制电枢电压、电枢回路串电阻和弱磁调节三种方法。对于直流伺服电动机,弱磁调节和串电阻调节的效果都不是很好。所以,一般通过电枢电压来控制,电枢电压的大小控制着电动机旋转速度的大小,电枢电压的方向控制着电动机转轴的转向,以便能够达到跟踪和“伺服”电枢电压的目的。电枢电压又由给定信号和反馈回来的检测信号的差值确定,由此可以构成闭环反馈控制系统。
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