【48812】操控电机(第四版)第7章 异步型沟通伺服电动机

  杯形转子与鼠笼转子从表面形状来看是不相同的。 但实际上, 杯形转子能够看作是鼠笼条数目非常多的、 条与条之间互相紧靠在一起的鼠笼转子, 杯形转子的 两头也可看作由短路环相衔接,如图7-7所示。 这样, 杯形转子仅仅鼠笼转子的一种特别办法。从实质上看, 二者没什么不同, 在电机中所起的效果也彻底相同。 因而在今后剖析时, 只以鼠笼转子为例, 剖析成果对 杯形转子电动机也彻底适用。

  与鼠笼形转子相比较, 非磁性杯形转子惯量小, 轴承冲突阻转矩小。 因为它的转子没有齿和槽, 所以 定、 转子间没有齿槽粘合现象, 转矩不会随转子不同 的方位而发生显着的改动, 恒速旋转时, 转子正常情况下不会有抖 动现象, 作业平稳。 可是因为它内、 外定子间气隙较 大(杯壁厚度加上杯壁两头的气隙), 所以励磁电流就 大, 降低了电机的利用率, 因而在相同的体积和分量 下, 在必定的功率范围内, 杯形转子伺服电动机比鼠 笼转子伺服电动机所发生的发动转矩和输出功率都小; 别的, 杯形转子伺服电动机结构和制作工艺又比较复 杂。 因而, 现在大范围的使用的是鼠笼形转子伺服电动机, 只要在要求作业非常平稳的某些特别场合下(如积分电 路等), 才选用非磁性杯形转子伺服电动机。

  7.1 概述 7.2 异步型沟通伺服电动机结构特色和作业原理 7.3 两相绕组的圆形旋转磁场 7.4 圆形旋转磁场效果下的运转剖析 7.5 三相异步电动机磁场及转矩 7.6 移相办法和操控办法 7.7 椭圆形旋转磁场及其剖析办法 7.8 幅值操控下的运转剖析 7.9 电容伺服电动机的特性 7.10 首要性能指标 思考题与习题

  沟通伺服电动机在自动操控办理体系中的典型用处如 图5 - 3所示, 这是一个自整角伺服体系示意图。 这儿, 沟通伺服电动机一方面起动力效果, 驱动自整角变压 器转子和负载滚动, 但首要的是起一个履行元件的作 用。 它带动负载和自整角变压器转子滚动是遭到操控 的, 当雷达转轴方位α(称为主令方位)改动时, 因为负 载方位β≠α, 自整角变压器就有电压输出, 经过扩大 器伺服电动机接遭到操控电信号Uk, 就带动负载和自 整角变压器滚动, 直至α=β。 所以, 伺服电动机直接 地受电信号Uk的操控, 间接地受主令方位α的操控。 伺服电动机的滚动总是使β挨近α, 直至β=α, 使负载 和主令方位处于和谐。

  因为沟通伺服电动机在操控体系中首要作为履行 元件, 自动操控体系对它提出的要求首要有下列几点:

  (3) 当操控信号消除时, 伺服电动机应立即停转, 也便是要求伺服电动机无“自转”现象;

  非磁性杯形转子沟通伺服电动机的结构如图7 - 6所 示。 图中外定子与鼠笼形转子伺服电动机的定子彻底 相同, 内定子由环形钢片叠成, 一般内定子不放绕组, 仅仅替代鼠笼转子的铁心, 作为电机磁路的一部分。 在内、 外定子之间有细长的空心转子装在转轴上, 空 心转子作成杯子形状, 所以又称为空心杯形转子。 空 心杯由非磁性资料铝或铜制成, 它的杯壁极薄, 一般 在0.3 mm左右。 杯形转子套在内定子铁心外, 并经过 转轴能够在内、 外定子之间的气隙中自在滚动, 而内、 外定子是不动的。

  (4) 操控功率要小, 发动转矩应大; (5) 机电时间常数要小, 始动电压要低。 当操控 信号改动时, 反响应快速活络。

  定子部分和转子部分。其间定子的结构与旋转变压器 的定子根本相同,在定子铁心中也安放着空间互成 90°电视点的两相绕组,如图7 - 2所示。其间l1-l2称为 励磁绕组,k1-k2称为操控绕组,所以沟通伺服电动机 是一种两相的沟通电动机。

  功率从几瓦到几十瓦的沟通伺服电动机在小功率 随动体系中得到非常遍及的使用。 与直流伺服电动机 相同, 沟通伺服电动机在自动操控体系中也常被用来 作为履行元件。 如图7 - 1所示, 伺服电动机的轴上带 有被操控的机械负载(因为电动机转速较高, 一般均通 过减速齿轮再与负载相衔接),在电机绕组的两头施加 操控电信号Uk。

  转子的结构常用的有鼠笼形转子和非磁性杯形转 子。 鼠笼形转子沟通伺服电动机的结构如图7 - 3所示, 它的转子由转轴、 转子铁心和转子绕组等组成。 转子 铁心是由硅钢片叠成的, 每片冲成有齿有槽的形状, 如图7 - 4所示, 然后叠压起来将轴压入轴孔内。 铁心 的每一槽中放有一根导条, 一切导条两头用两个短路 环衔接, 这就构成转子绕组。 假如去掉铁心, 整个转 子绕组构成一鼠笼状, 如图7 - 5所示, “鼠笼转子” 即由此得名。 鼠笼的资料有用铜的, 也有用铝的, 为 了制作便利, 一般都会选用铸铝转子, 即把铁心叠压后放 在模子内用铝浇铸, 把鼠笼导条与短路环铸成一体。

  当要求负载滚动的电信号Uk一旦加到电动机的绕组上 时, 伺服电动机就要马上带动负载以必定的转速滚动;

  而当Uk为0时, 电动机应马上中止不动。 Uk大, 电动 机要转得快; Uk小, 电动机转得慢; 当Uk反相时, 电动机要随之回转。 所以, 伺服电动机是将操控电信

  在电机绕组的两头施加操控电信号Uk。 当要求负 载滚动的电信号Uk一旦加到电动机的绕组上时, 伺服 电动机就要马上带动负载以必定的转速滚动; 而当Uk 为0时, 电动机应马上中止不动。 Uk大, 电动机要转 得快;Uk小,电动机转得慢; 当Uk反相时, 电动机要 随之回转。所以,伺服电动机是将操控电信号快速地

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