第五章控制电机 控制电机一般是指用于自动控制、自动调节、远距离测量、随动系统以及计算装置中的 微特电机。它是枃成开环控制、闭环控制、同步连接等系统的基础元件。根据它在自动控制 系统中的职能可分为测量元件、放大元件、执行元件和校正元件四类 控制电机是在一般旋转电机的基础上发展起来的小功率电机,就电磁过程及所遵循的基 本规律而言,它与一般旋转电机没有本质区别,只是所起的作用不同。 传动生产机械用的传动电机主要用来完成能量的变换,具有较高的力能指标(如效率和 功率因数等):而控制电机则主要用来完成控制信号的传递和变换,要求它们技术性能稳定 可靠、动作灵敏、精度高、体积小、重量轻、耗电少。当然传动用电机与控制电机也没有 个严格的界线,本章所介绍的力矩电动机、第十一章介绍的步进电动机等控制电机也起传动 电机的作用。至于旋转变压器与感应同步器等信号检测元件将在“数控机床”课程中介绍。 51交流伺服电动机 伺服电动机也称为执行电动机,在控制系统中用作执行元件,将电信号转换为轴上的 转角或转速,以带动控制对象。 伺服电动机有交流和直流两种,它们的最大特点是可控。在有控制信号输入时,伺服 电动机就转动;没有控制信号输入,则停止转动;改变控制电压的大小和相位(或极性)就可 改变伺服电动机的转速和转向。因此,它与普通电动机相比具有如下特点: 1.调速范围广,伺服电动机的转速随着控制电压的改变而改变,能在很广的范围内连 续调节 2.转子的惯性小,即能实现迅速启动和停转 3.控制功率小,过载能力强,可靠性好 、两相交流伺服电动机的结构 定子:定子绕组与单相电容式异步电动机的结构相类似 定子用硅钢片叠成,在定子铁心的内圆表面上嵌入两个相差900电角度(即90/p空 间角)的绕组,一个叫励磁绕组FW,另一个叫控制绕组CW,如图5.1所示,这两个绕组通 常是分别接在两个不同的交流电源(两者频率相同)上,这一点与单相电容式异步电动机不 同第五章 控制电机 控制电机一般是指用于自动控制、自动调节、远距离测量、随动系统以及计算装置中的 微特电机。它是构成开环控制、闭环控制、同步连接等系统的基础元件。根据它在自动控制 系统中的职能可分为测量元件、放大元件、执行元件和校正元件四类。 控制电机是在一般旋转电机的基础上发展起来的小功率电机，就电磁过程及所遵循的基 本规律而言，它与一般旋转电机没有本质区别，只是所起的作用不同。 传动生产机械用的传动电机主要用来完成能量的变换，具有较高的力能指标(如效率和 功率因数等)；而控制电机则主要用来完成控制信号的传递和变换，要求它们技术性能稳定 可靠、动作灵敏、精度高、体积小、重量轻、耗电少。当然传动用电机与控制电机也没有一 个严格的界线，本章所介绍的力矩电动机、第十一章介绍的步进电动机等控制电机也起传动 电机的作用。至于旋转变压器与感应同步器等信号检测元件将在“数控机床”课程中介绍。 5.1 交流伺服电动机 伺服电动机也称为执行电动机，在控制系统中用作执行元件，将电信号转换为轴上的 转角或转速，以带动控制对象。 伺服电动机有交流和直流两种，它们的最大特点是可控。在有控制信号输入时，伺服 电动机就转动；没有控制信号输入，则停止转动；改变控制电压的大小和相位(或极性)就可 改变伺服电动机的转速和转向。因此，它与普通电动机相比具有如下特点： 1． 调速范围广，伺服电动机的转速随着控制电压的改变而改变，能在很广的范围内连 续调节； 2． 转子的惯性小，即能实现迅速启动和停转； 3． 控制功率小，过载能力强，可靠性好。 一、两相交流伺服电动机的结构 定子：定子绕组与单相电容式异步电动机的结构相类似。 定子用硅钢片叠成，在定子铁心的内圆表面上嵌入两个相差 0 90 电角度(即90 / p 0 空 间角)的绕组，一个叫励磁绕组 FW，另一个叫控制绕组 CW，如图 5.1 所示，这两个绕组通 常是分别接在两个不同的交流电源(两者频率相同)上，这一点与单相电容式异步电动机不 同