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控制用电动机

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机电一体化(第3章 执行元件)

机电一体化(第3章 执行元件)

电磁阀 电磁阀对气体、液体管道的开关进行控制。 电磁阀对气体、液体管道的开关进行控制。广泛应用于液 压机械、空调系统、热水器、自动机床等系统中。 压机械、空调系统、热水器、自动机床等系统中。 电磁阀可分为交流和直流两类，根据其阀位和通道数目有 电磁阀可分为交流和直流两类， 两位三通、两位四通、三位四通等。 两位三通、两位四通、三位四通等。 下图为电磁阀的结构原理图。 下图为电磁阀的结构原理图。
二、常用的控制用电动机
控制用电动机有力矩电动机、脉冲（步进）电动机、 控制用电动机有力矩电动机、脉冲（步进）电动机、变频 调速电动机、开关磁阻电动机和各种AC/DC电动机等。 电动机等。 调速电动机、开关磁阻电动机和各种 电动机等 控制用电动机是电气伺服控制系统的动力部件， 控制用电动机是电气伺服控制系统的动力部件，是将电能 转换为机械能的一种能量转换装置。 转换为机械能的一种能量转换装置。由于其可在很宽的速度和负 载范围内进行连续、精确的控制， 载范围内进行连续、精确的控制，因而在各种机电一体化系统中 得到了广泛的应用。 得到了广泛的应用。 现代化生产对电机的性能要求越来越高：精度、速度、 现代化生产对电机的性能要求越来越高：精度、速度、带 负载能力、灵活性、智能化等。 负载能力、灵活性、智能化等。 电机的控制用自动化控制设备，朝向集成化、微型化、 电机的控制用自动化控制设备，朝向集成化、微型化、智 能化方向发展。微机和单片机使电机控制产生革命性的飞跃。 能化方向发展。微机和单片机使电机控制产生革命性的飞跃。目 前已研制出了许多微机或单片机控制电机的系统及专用控制板。 前已研制出了许多微机或单片机控制电机的系统及专用控制板。 不远的将来，智能化调速系统、电机一体化等会广泛应用。 不远的将来，智能化调速系统、电机一体化等会广泛应用。 控制用电动机有回转和直线驱动电动机，通过电压、电流、 控制用电动机有回转和直线驱动电动机，通过电压、电流、 频率(包括指令脉冲 控制，实现定速、变速驱动或反复起动、 包括指令脉冲)等 频率 包括指令脉冲 等控制，实现定速、变速驱动或反复起动、 停止的增量驱动以及复杂的驱动， 停止的增量驱动以及复杂的驱动，而驱动精度随驱动对象的不同 而不同。 而不同。机电一体化系统或产品中常用的控制用电动机是指能提 供正确运动或较复杂动作的伺服电动机。 供正确运动或较复杂动作的伺服电动机。

变频器控制多台电动机

变频器控制多台电动机

使用一台变频器控制多台电动机，主要使用控制风扇，水泵的流量及流压的地方。

变频器的内置PI 控制器收到工程的控制量的反馈来PI 控制主电动机，根据需要选择补助电动机当公频运行保持一定的控制量。

反馈系统的控制量，通过变频器内部的内置PI 控制器来实现主电动机（主水泵）的速度控制。

设定基准值（Reference ）PI 控制器的基准值（Reference ）利用面板或端子排（V1；电压0~10V / I ；电流4~20mA ）设定。

设定方法如下。

1. 面板（Key-Pad ）利用频率设定，根据反馈种类如下设定。

-.反馈信号为4~20mA ，设定点为12mA 的情况Hz Max F 3060*168_*4)mA -(204)mA -(12Hz]Reference[===设定目标频率方式里输入30Hz 。

-.反馈信号为0~10V 设定点为国为7V 的情况什么是多台 电机控制 ？Multi-Motor Control?内置PI 控制器Hz Hz Max F 4260*107_*10V 7V Hz]Reference[===2．V1输入（0~10V ）-.反馈由 I 输入（4~20mA ）设定-.设定点为10mA 的情况（压力设定点为20%）V V mA75.310*)420(4)mA-(10V ]Reference[=-=Hz Max F 5.2260*1075.3_*10V3.75V[Hz]Display ===주파수输入电压为3.75V 时目标频率设定方式里显示22.5Hz 。

3．I 输入（4~20mA ） -.反馈由V1（0~10V ）设定-.设定点为3V 时（压力设定点为30%）mA mA V 8.843*10V4)mA-(20mA]Reference[=+=Hz MaxF mA1860*168.4_*)420(4)mA-(8.8[Hz]Diaplay ==-=주파수电流输入为8.8mA 时目标频率设定方式里显示18Hz 。

船舶电气设备及系统-大连海事大学 第06章 控制用电机

船舶电气设备及系统-大连海事大学 第06章 控制用电机
控制绕组 内定子
励磁绕组
杯形转子 交流伺服电动机 1
U
检 测 元 件
放 大 器
I 2
U 2
励磁绕组的接线
控制绕组的接线
励磁绕组中串联电容C的目的是为了产生两相旋转磁场。
适当选择电容的大小，可使通入两个绕组的电流相位差接近 90，因此便产生旋转磁场，在旋转磁场的作用下，转子便 转动起来。 例：选择电容，可使交流伺服电机电路中的电压电流的相量 关系如图所示。
E E 1 a I cos I cos a 1 1 Z Z Z Z 1 2 1 2
E E 1 b I cos( 120 ) I cos( 120 ) b 1 1 Z Z Z 1 2 Z 1 2


E E 1 c I cos( 240 ) I cos( 24 ) c 1 1 Z Z Z 1 2 Z 1 2
§6.1
伺服电动机
伺服电动机是一种把输入的电信号转换为转 轴上的角位移或角速度来执行控制任务的电 动机，又称执行电动机。按电流种类分，伺 服电动机分为交流和直流两种。
1－转子，2－定子绕组，3－定子，4－内定子 5－机壳，6－端盖。
6.1.1 交流伺服电动机 原理与两相交流异 步电机相同，定子 上装有两个绕组 — 励磁绕组和控 制绕组，在空间相 隔90。
F k NI k NI cos F cos 1 a N a N 1 m 1
F k NI k NI cos( 120 ) F cos( 12 ) 1 b N b N 1 m 1
F k NI k NI cos( 240 ) F cos( 24 )
I 1
+

项目PLC控制电动机正反转控制概述

项目PLC控制电动机正反转控制概述

关于电器的分类标准和分类原则还有其它方法。在一些分 类过程中有分类交叉和重叠情况，同一种电器可以有不同的 动作来源途径，也可以用于不同的方式。所以在学习电器基 本知识的过程中，不需要将电器过于细化分类，只要求明确 电器的基本属性和大体归类就可以了。随着日后的深入学习 和新电器的不断产生，我们会明白电器的分类不是固定的、 死板的，而是具有强大的灵活性。
1. 按钮的结构
按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式触头、支柱连杆及外壳 等组成，有的还设置控制指示灯，其结构如图1-6所示。
2. 按钮的种类
按触点形式可分为常开控制按钮、常闭控制按钮和既有 常开又有常闭的复合按钮。
常开控制按钮（又称动合按钮）——外力未作用时（手 未按下），触点是断开的，外力作用时，触点闭合，但外力 消失后，在复位弹簧作用下自动恢复原来的断开状态。
线圈）、衔铁和铁心等组成，如图1-9所示。吸引线圈的作用是 将电能转换为磁能，产生磁通；衔铁的作用是在电磁吸力作用下 产生机械动能，使铁心闭合，带动执行部分完成控制电路的工作 铁心构成磁路。交流接触器的电磁线圈是将绝缘铜导线绕制在铁 心上制成的，由于铁心中存在涡流和磁滞损耗的关系，除线圈发 热以外，铁心也要发热，要求铁心和线圈之间有间隙，便于铁心 和线圈的良好散热。在制做交流电磁机构过程中，把线圈做成有 骨架的矮胖型，铁心用硅钢片叠成，来减小涡流的发热作用。
常闭控制按钮（又称动断按钮）——外力未作用 时（手未按下），触点是闭合的，外力作用时，触点断 开，但外力消失后，在复位弹簧作用下自动恢复原来的 闭合状态。
复合按钮——按下复合按钮时，所有的触点都 改变状态，即常开触点要闭合，常闭触点要断开。需要 注意的一点是，复式按钮在动作时常开和常闭触点是联 动的，当按钮被按下时，常闭触点先动作，常开触点后 动作；而松开按钮式，常开触点先动作，常闭触点后动 作，也就是说两种触点在改变工作状态时，先后有个时 间差，尽管这个时间差很短，但在分析线路控制过程时 应特别注意。按钮中的复位弹簧保证外力去掉后，按钮 触头恢复自然状态。

几种常见的电机控制方法

几种常见的电机控制方法

பைடு நூலகம்
以上电路启动方式均为全压启动。
在变压器容量允许的情况下，鼠笼式异步电动机应该尽可能采用全电压直接起动，既可以提高控制线路的可靠性，又可以减少电器的维修工作量。
异步电动机降压起动线路
异步电动机的全压起动电流一般可达额定电流的4-7倍。过大的起动电流会降低电动机寿命，致使变压器二次电压大幅度下降，减少电动机本身的起动转矩，甚至使电动机根本无法起动，还要影响同一供电网路中其它设备的正常工作。
2、串自耦变压器降压起动控制线路
在自耦变压器降压起动的控制线路中，限制电动机起动电流是依靠自耦变压器的降压作用来实现的。自耦变压器的初级和电源相接，自耦变压器的次级与电动机相联。自耦变压器的次级一般有3个抽头，可得到3种数值不等的电压。使用时，可根据起动电流和起动转矩的要求灵活选择。电动机起动时，定子绕组得到的电压是自耦变压器的二次电压，一旦起动完毕，自耦变压器便被切除，电动机直接接至电源，即得到自耦变压器的一次电压，电动机进入全电压运行。通常称这种自耦变压器为起动补偿器。
短路保护 短路时通过熔断器的熔体熔断切开主电路。
过载保护 通过热继电器实现。由于热继电器的热惯性比较大，即使热元件上流过几倍额定电流的电流，热继电器也不会立即动作。因此在电动机起动时间不太长的情况下，热继电器经得起电动机起动电流的冲击而不会动作。只有在电动机长期过载下才动作，断开控制电路，接触器线圈失电，切断电动机主电路，实现过载保护。
正、反转控制也称可逆控制，它在生产中可实现生产部件向正反两个方向运动。对于三相异步电动机来说，实现正反转控制只要改变其电源相序，即将主回路中的三相电源线任意两相对调。
常用的有两种控制方式：一种是利用组合开关改变相序，另—种是利用接触器的主触点改变相序。前者主要适用于个需要频繁正反转的电动机，而后者则主要适用于需要频繁正反转的电动机。

控制电机复习题答案

控制电机复习题答案

一、填空题1. 控制电机主要是对控制信号进行传递和变换，要求有较高的控制性能，如要求运行可靠动作迅速准确度高等。

2. 单相异步电动机的类型主要有反应式永磁式磁滞式3. 磁滞式同步电动机最突出的优点是能够自启动而且启动转矩很大。

4. 40齿三相步进电动机在双三拍工作方式下步距角为3，在单、双六拍工作方式下步距角为1.5。

5. 交流伺服电动机的控制方式有变极变频变转差率。

6. 自整角机是一种能对角度偏差自动整步的感应式控制电机，旋转变压器是一种输出电压随角度变化的信号元件，步进电动机是一种把脉冲信号转换成角位移或直线位移的执行元件，伺服电动机的作用是将输入电压信号转换为轴上的角位移或角速度输出。

7. 无刷直流电动机转子采用永磁体，用电子开关线路和位置传感器组成的电子换向器取代有刷直流电动机的机械换向器和电刷。

8. 直线电机按照工作原理来区分，可分为直线感应电机、直线直流电机和直线同步电机三类。

9. 自整角机是一种能对角度偏差自动整步的感应式控制电机，它通过电的方式在两个或两个以上无电联系的转轴之间传递角位移或使之同步旋转。

10.光电编码器按编码原理分有绝对式和增量式两种。

11.异步测速发电机性能技术指标主要有线性误差、相位误差、剩余电压和输出斜率。

12 同步电动机转子上的鼠笼绕组可起启动和阻尼作用。

13.小功率同步电动机可分为反应式永磁式磁滞式等。

14.反应式电磁减速同步电动机定转子齿数应满足_______，转速公式为_______；励磁式电磁减速同步电动机定转子齿数应满足_______，转速公式为_____。

15. 电机产生过度过程的主要原因是电机中存在两种惯性：机械电磁。

16. 罩极式单相异步电动机的旋转方向总是固定不变的由罩住的部分向未罩住的方向旋转。

17.直流伺服电动机的电气制动有能耗回馈反接。

二、选择题1．伺服电动机将输入的电压信号变换成（ D ），以驱动控制对象。

A.动力B.位移C.电流D.转矩和速度2.交流伺服电动机的定子铁芯上安放着空间上互成（ B ）电角度的两相绕组，分别为励磁绕组和控制绕组。

电动自行车用电动机及控制器现行标准

电动自行车用电动机及控制器现行标准下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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什么是电机控制器 电机控制器和驱动器的区别

什么是电机控制器电机控制器和驱动器的区别电机控制器是通过主动工作来控制电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间进行工作的集成电路。

关于“什么是电机控制器电机控制器和驱动器的区别”的详细说明。

1.什么是电机控制器电机控制器是通过主动工作来控制电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间进行工作的集成电路。

在电动车辆中，电机控制器的功能是根据档位、油门、刹车等指令，将动力电池所存储的电能转化为驱动电机所需的电能，来控制电动车辆的启动运行、进退速度、爬坡力度等行驶状态，或者将帮助电动车辆刹车，并将部分刹车能量存储到动力电池中。

它是电动车辆的关键零部件之一。

CNC可编程步进电机控制器可与步进电机驱动器、步进电机组成一个完善的步进电机控制系统，能控制三台步进电机分时运行本控制器采用计算机式的编程语言，拥有输入、输出、计数等多种指令。

具有编程灵活、适应范围广等特点，可广泛应用于各种控制的自动化领域。

2.电机控制器和驱动器的区别一、主体不同1、控制器：是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。

2、步进电机驱动器：是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。

二、特点不同1、控制器：由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。

2、步进电机驱动器：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，旋转是以固定的角度一步一步运行的。

三、原理不同1、控制器：电磁吸盘控制器：交流电压380V经变压器降压后，经过整流器整流变成110V 直流后经控制装置进入吸盘此时吸盘被充磁，退磁时通入反向电压线路，控制器达到退磁功能。

2、步进电机驱动器：可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速和定位的目的。

关于电动自行车用电动机及控制器标准的讨论

关于电动自行车用电动机及控制器标准的讨论随着人们生活水平的提高，电动自行车已经成为了现代城市生活中不可或缺的交通工具。

而电动自行车的核心部件——电动机及控制器的标准也成为了人们关注的焦点。

本文将探讨电动自行车用电动机及控制器标准的问题。

一、电动机标准电动自行车的电动机是其核心部件之一，其性能的好坏直接关系到电动自行车的整体性能。

因此，电动自行车用电动机的标准应该是非常严格的。

目前，国内电动自行车用电动机的标准主要有以下几个方面：1. 功率标准电动自行车用电动机的功率标准是指电动机的额定功率。

根据国家标准，电动自行车用电动机的额定功率应该在250W以内。

但是，目前市面上有些电动自行车的电动机功率却超过了250W，这就存在着安全隐患。

因此，应该严格控制电动自行车用电动机的功率标准，确保其符合国家标准。

2. 效率标准电动自行车用电动机的效率标准是指电动机的能量利用率。

根据国家标准，电动自行车用电动机的效率应该在60%以上。

但是，目前市面上有些电动自行车的电动机效率却低于60%，这就存在着能源浪费的问题。

因此，应该严格控制电动自行车用电动机的效率标准，确保其符合国家标准。

3. 噪音标准电动自行车用电动机的噪音标准是指电动机的噪声水平。

根据国家标准，电动自行车用电动机的噪音应该在55dB以内。

但是，目前市面上有些电动自行车的电动机噪音却高于55dB，这就存在着噪音污染的问题。

因此，应该严格控制电动自行车用电动机的噪音标准，确保其符合国家标准。

二、控制器标准电动自行车的控制器是其电动部件的控制中心，其性能的好坏也直接关系到电动自行车的整体性能。

因此，电动自行车用控制器的标准应该是非常严格的。

目前，国内电动自行车用控制器的标准主要有以下几个方面：1. 控制方式标准电动自行车用控制器的控制方式标准是指控制器的控制方式。

根据国家标准，电动自行车用控制器的控制方式应该是PWM控制方式。

但是，目前市面上有些电动自行车的控制方式却不是PWM控制方式，这就存在着控制不稳定的问题。

控制电机的用途和类别

控制电机的用途和类别
在科学技术高速发展的今天，控制电机已是构成开环控制、闭环控制、同步联结和机电模拟解算装置等系统的基础器件，广泛应用于各个部门，如化工、炼油、钢铁、造船、原子能反应堆、数控机床、自动化仪表和仪器、电影设置、电视机、电子计算机外设等民用设备，或雷达天线自动定位，飞机自动驾驶仪、导航仪、激光和红外线技术，导弹和火箭的制导，自动火炮射击控制，舰艇驾驶盘和转向盘的控制等军事设备。

这些系统能处理包括直线位移、角位移、速度、加速度、温度、湿度、流量、压力、液面高低、密度、浓度、硬度等多种物理量。

现以自动控制系统的一个重要分支一按预定要求控制物体位置的伺服系统为例来说明控制电机的种类和用途。

两种伺服系统的示意框图。

其中经济型数控机床常用的步进电动机开环伺服系统，计算机数控装置给出位移指令脉冲，驱动电路将脉冲放大，以驱动步进电动机按命令脉冲转动，并带动工作台按要求进行位移。

高档数控机床使用的全闭环位置伺服控制系统，该系统由数控装置给出加工所要求的位移指令值，在机床工作台上装有直线位置传感器进行实际位置检测，在伺服电动机轴上还装有速度传感器完成实际速度检测。

该系统的位置比较电路要进行位置指令值和实际位置反馈值之间的偏差运算，根据偏差情况计算出所需速度，所需速度还要和实际速度检测值进行比较，用一系列综合运算结果实时地通过伺服驱动器去推动伺服电
动机旋转，实现工作台的精确移动。

、
控制电机的种类很多，若按电流分类，可分为直流和交流两种;按用途分类，直流控
制电机又可分为直流伺服电动机、直流测速发电机和直流力矩电动机等;交流控制电机可
分为交流伺服电动机、交流测速发电机、步进电动机、微型同步电动机等。

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伺服电机
• 概念:伺服电动机又称执行电动机，在自动 控制系统中，用作执行元件，把所收到的 电信号转换成电动机轴上的角位移或角速 度输出。分为直流和交流伺服电动机两大 类，其主要特点是，当信号电压为零时无 自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下 降。
伺服电机工作原理
• 伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解， 伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应 的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具 备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角 度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电 机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一 来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同 时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的 控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达 到0.001mm。
步进电机工作原理
• 步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电 路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这 种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器 就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器 • 虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象 普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环 形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因 此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及 计算机等许多专业知识。 • 步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之 一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计 算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国 民经济领域都有应用。
步进电机特点
• • • 1．一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积。 2．步进电机外表允许的最高温度。 步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁，从而导致力矩下降乃 至于失步，因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁 点；一般来讲，磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上，有的甚至高达摄氏 200度以上，所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。 3．步进电机的力矩会随转速的升高而下降。 当步进电机转动时，电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势；频率 越高，反向电动势越大。在它的作用下，电机随频率（或速度）的增大而相 电流减小，从而导致力矩下降。 4．步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定速度就无法启动,并伴有 啸叫声。 步进电机有一个技术参数：空载启动频率，即步进电机在空载情况下能 够正常启动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能 发生丢步或堵转。在有负载的情况下，启动频率应更低。如果要使电机达到 高速转动，脉冲频率应该有加速过程，即启动频率较低，然后按一定加速度 升到所希望的高频（电机转速从低速升到高速）。
•
•
伺服电机应用
• 德国力士乐公司（Rexroth）的Indramat分部的MAC系列交流伺服电 动机共有7个机座号92个规格。 • 德国西门子（Siemens）公司的IFT5系列三相永磁交流伺服电动 机分为标准型和短型两大类，共8个机座号98种规格。据称该系列交 流伺服电动机与相同输出力矩的直流伺服电动机IHU系列相比，重量 只有后者的1／2，配套的晶体管脉宽调制驱动器6SC61系列，最多的 可供6个轴的电动机控制。 • 德国博世（BOSCH）公司生产铁氧体永磁的SD系列（17个规格） 和稀土永磁的SE系列（8个规格）交流伺服电动机和Servodyn SM系 列的驱动控制器。 • 美国著名的伺服装置生产公司Gettys曾一度作为Gould 电子公司 一个分部（Motion Control Division），生产M600系列的交流伺服电 动机和A600 系列的伺服驱动器。后合并到AEG，恢复了Gettys名称， 推出A700全数字化的交流伺服系统。 • 美国A-B（ALLEN-BRADLEY）公司驱动分部生产1326型铁氧体 永磁交流伺服电动机和1391型交流PWM伺服控制器。电动机包括3个 机座号共30个规格。
变频调速节能装置的节能原理
• 变频节能 • 由流体力学可知，P（功率）=Q（流量）╳ H（压 力），流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的 平方成正比，功率P与转速N的立方成正比，如果水泵的 效率一定，当要求调节流量下降时，转速N可成比例的下 降，而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的 耗电功率与转速近似成立方比的关系。例如：一台水泵电 机功率为55KW，当转速下降到原转速的4/5时，其耗电量 为28.16KW，省电48.8％，当转速下降到原转速的1/2时， 其耗电量为6.875KW，省电87.5％.
伺服电机类型
• 1.直流伺服电机 • 直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机成本低，结构简单，启 动转矩大，调速范围宽，控制容易，需要维护，但维护方便（换碳 刷），产生电磁干扰，对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的 普通工业和民用场合。 • 无刷电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小， 转动平滑，力矩稳定。控制复杂，容易实现智能化，其电子换相方式 灵活，可以方波换相或正弦波换相。电机免维护，效率很高，运行温 度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。 • 2.交流伺服电机 • 交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，目前运动控制中 一般都用同步电机，它的功率范围大，可以做到很大的功率。大惯量， 最高转动速度低，且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳 运行的应用。
步进电机类型
• 现在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 • 永磁式步进电机 • 永磁式步进电机一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为 7.5度 或15度； • 反应式步进电机 • 反应式步进电机一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为 1.5度，但噪声和振动都很大。反应式步进电机的转子磁路由软磁材 料制成，定子上有多相励磁绕组，利用磁导的变化产生转矩。 • 混合式步进电机 • 混合式步进电机是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和 五相：两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为 0.72度。这种步 进电机的应用最为广泛。
力矩电机应用
• 开卷（制动恒功率特性） • 开卷亦称松卷、放卷、放线等，见图 三。在工业生产中，有时需要把卷绕在滚 筒上的产品输送到下一个工序。在输送过 程中，要求施于产品一个与传动方向相反 的张力，同时要求随着筒径的变化，而保 持产品传动的线速度和反向张力恒定，这 就要求电机具有制动恒功率特性。
力矩电机应用
• 在机械制造、纺织、造纸、橡胶、塑料、 金属线材和电线电缆等工业中，需要将产 品卷绕在卷筒（盘）上。卷绕的直径从开 始至末了是越卷越大，为保持被卷物张力 均匀（即线速度不变），就要求卷筒转速 越卷越小，卷绕力越卷越大.
力矩电机用
• 卷绕 • 在电线电缆、纺织、金属加工、造纸等加工 时，卷绕是一个十分重要的工序。产品卷绕时卷 筒的直径逐渐增大，在整个过程中保持被卷产品 的张力不变十分重要，因为张力过大会将线材的 线径拉细甚至拉断，或造成产品的厚薄不均匀， 而张力过小则可造成卷绕松弛。为使在卷绕过程 中张力保持不变，必须在产品卷绕到卷盘上的盘 径增大时驱动卷筒的电机的输出力矩也增大，同 时为保持卷绕产品线速度不变，须使卷盘的转速 随之降低，力矩电动机的机械特性恰好能满足这 一要求。
力矩电机
• 概念 • 力矩电机是一种具有软机械特性和宽调速 范围的特种电机。这种电机的轴不是以恒 功率输出动力而是以恒力矩输出动力。力 矩电机包括：直流力矩电机、交流力矩电 机、和无刷直流力矩电机。
力矩电机构造原理及应用
• 当负载增加时，电动机的转速能自动的随之降低，而输出 力矩增加，保持与负载平衡。力矩电机的堵转转矩高，堵 转电流小，能承受一定时间的堵转运行。由于转子电阻高， 损耗大，所产生的热量也大，特别在低速运行和堵转时更 为严重，因此，电机在后端盖上装有独立的轴流或离心式 风机（输出力矩较小100机座号及以下除外），作强迫通 风冷却，力矩电机配以可控硅控制装置，可进行调压调速， 调速范围可达1：4，转速变化率≤10%。本系列电机的特 性使其适用于卷绕，开卷、堵转和调速等场合及其他用途， 被广泛应用于纺织、电线电缆、金属加工、造纸、橡胶、 塑料以及印刷机械等工业领域。
伺服电机应用
• • 到目前为止，高性能的电伺服系统大多采用永磁同步型交流伺服电动机，控 制驱动器多采用快速、准确定位的全数字位置伺服系统。典型生产厂家如德 国西门子、美国科尔摩根和日本松下及安川等公司。 日本安川电机制作所推出的小型交流伺服电动机和驱动器，其中D系列适 用于数控机床（最高转速为1000r/min，力矩为0.25～2.8N.m），R系列适用 于机器人（最高转速为3000r/min，力矩为0.016～0.16N.m）。之后又推出M、 F、S、H、C、G 六个系列。20世纪90年代先后推出了新的D系列和R系列。由 旧系列矩形波驱动、8051单片机控制改为正弦波驱动、80C、154CPU和门阵列 芯片控制，力矩波动由24％降低到7％，并提高了可靠性。这样，只用了几年 时间形成了八个系列（功率范围为0.05～6kW）较完整的体系，满足了工作机 械、搬运机构、焊接机械人、装配机器人、电子部件、加工机械、印刷机、 高速卷绕机、绕线机等的不同需要。 以生产机床数控装置而著名的日本法那克（Fanuc）公司，在20世纪80年 代中期也推出了S系列（13个规格）和L系列（5个规格）的永磁交流伺服电动 机。L系列有较小的转动惯量和机械时间常数，适用于要求特别快速响应的位 置伺服系统。 日本其他厂商，例如：三菱电动机（HC-KFS、HC-MFS、HC-SFS、HC-RFS 和HC-UFS系列）、东芝精机（SM系列）、大隈铁工所(BL系列）、三洋电气 （BL系列）、立石电机（S系列）等众多厂商也进入了永磁交流伺服系统的竞 争行列。
变频电机主要特点
• 1、具备有启动功能 • 2、采用电磁设计，减少了定子和转子的阻 值 • 3、适应不同工况条件下的频繁变速 • 4、在一定程度上节能
变频电机的应用
• 变频调速目前已经成为主流的调速方案， 可广泛应用于各行各业无级变速传动。 • 特别是随着变频器在工业控制领域内日益 广泛的应用，变频电机的使用也日益广泛 起来，可以这样说由于变频电机在变频控 制方面较普通电机的优越性，凡是用到变 频器的地方我们都不难看到变频电机的身 影。