控制电机——旋转变压器和自整角机
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旋转变压器简介旋转变压器是一种通过旋转方式来变换电压或电流的设备。
它由两个或更多个线圈、磁心和传动系统组成。
其中一个线圈被称为主线圈,另一个线圈则被称为辅助线圈或电感传感器。
工作原理当旋转变压器旋转时,主线圈和辅助线圈之间的磁通量会引起感应电动势。
通过改变辅助线圈上连接的电阻或电容的数值,可以调整旋转变压器的电压或电流输出。
旋转变压器也可以用于测量和控制电流和电压。
在电力系统中,旋转变压器通常被用来调节并稳定电压,以确保电力网络的稳定运行。
应用领域旋转变压器被广泛用于以下领域:1. 飞机模拟器在飞机模拟器中,旋转变压器通常被用于控制飞机的移动和飞行状态,如舵面和发动机的控制。
2. 机器人技术在机器人技术中,旋转变压器被用于控制机器人的运动和姿态;同时,它还可以检测机器人的位置和速度。
3. 电力系统在电力系统中,旋转变压器通常被用于控制电力网络中的电压和电流,以及保护和监测电力设备。
4. 工业自动化在工业自动化中,旋转变压器通常被用于控制电动机和其他工业设备的运动和速度。
5. 医疗设备在医疗设备中,旋转变压器通常被用于控制医疗仪器的动作和位置。
优点和缺点与传统的固定变压器相比,旋转变压器有以下优点:•可以增加输出电压或电流;•可以根据需要调节电压或电流输出;•可以提高电力系统的效率和稳定性;•适用于各种场合,非常灵活。
缺点是:•价格较高;•机械部件容易损坏。
总结旋转变压器是一种用于变换电压或电流的设备,它可以广泛应用于飞机模拟器、机器人技术、电力系统、工业自动化和医疗设备等领域。
虽然它具有许多优点,但也存在一些缺点。
因此,在选择旋转变压器时,需要综合考虑其应用环境、预算和性能需求。
第十章控制电机一、填空1、控制电机一般有伺服电机、测速发电机、自整角机、旋转变压器、直线电机、步进电机、感应同步器等。
2、控制电机一般有伺服电机、测速发电机、自整角机、旋转变压器、直线电机、步进电机、感应同步器等。
3、控制电机一般有伺服电机、测速发电机、自整角机、旋转变压器、直线电机、步进电机、感应同步器等。
4、控制电机一般有伺服电机、测速发电机、自整角机、旋转变压器、直线电机、步进电机、感应同步器等。
5、控制电机一般有伺服电机、测速发电机、自整角机、旋转变压器、直线电机、步进电机、感应同步器等。
6、控制电机一般有伺服电机、测速发电机、自整角机、旋转变压器、直线电机、步进电机、感应同步器等。
7、在步进电机的步距角一定的情况下,步进电动机的转速与控制脉冲频率_成正比。
8、将电脉冲信号转换成相应角位移的控制电机是_步进电动机。
二、单项选择题1、伺服电机也称无惯性电机,主要是因为( B )A.电气控制原理方面B.采用了细而长的空心杯转子C.降低了电枢电压D.采用了直流控制2、下面不属于交流伺服电机的控制方法的是( A )A.变频控制:就是改变电源频率,进行速度控制。
B.幅—相控制:同时改变控制电压的幅值大小与相位来进行控制。
C.相位控制:保持控制电压的幅值不变,仅改变其相位来进行控制。
D.幅值控制:保持控制电压的相位不变,仅改变其幅值来进行控制。
3、在控制电机中的自整角机有电轴之称,在应用中不正确的为( B )A.自整角机可以三台以上同时应用。
B.自整角机单独使用时要注意电压的稳定。
C.单相自整角机可以两台以上同时应用。
D.三相自整角机可以两台以上同时应用。
4、下列直流测速发电机要求的性能中,不正确的是:( D )A.输出电压与转速成正比,基本上不受温度以及外界的影响。
B.在一定的转速下,输出的电压比较大。
C.不灵敏区一般要较小。
D.测速发电机的电流也必须与转速成正比,基本上不受温度以及外界的影响。
5、步进电动机的输出特性是(D )A.输出电压与转速成正比B.输出电压与转角成正比C.转速与脉冲量成正比D.转速与脉冲频率成正比6、下述哪一条不是步进电机的独特优点(D )A.控制特性好B.误差不会长期积累C.步距不受各种干扰因素的影响D.振动小,运转平稳7、某五相步进电动机在脉冲电源频率为2400HZ时,转速为1200r/min,则可知此时步进电动机的步距角为(B )A.1.5° B. 3° C. 6° D. 4°8、某步进电动机转子有80个齿,定子采用三相六拍驱动方式,此时步进电动机的步距角为( B )A. 1.5°B. 0.75°C. 3°D. 6°9、用于角度的传输、变换和指示的控制电机是( C )A.测速发电机B.旋转变压器C.自整角机D.步进电动机10、直线电机实际上可以认为是一个直径(A )A.很大的电机B.很小的电机C.不是太大的电机D.不是太小的电机11、旋转变压器的工作原理,实际上是利用( D )二次侧感应电势的工作原理。
电机中旋转变压器的作用电机是现代工业生产中不可或缺的重要设备之一,它通过电能转换为机械能,驱动各种机械设备运转。
而在电机中,旋转变压器扮演着重要的角色,它起到了调节电压的作用,确保电机的正常运行。
旋转变压器是一种特殊的变压器,它的主要特点是可以旋转。
通常,电机中的旋转变压器由固定部分和旋转部分组成。
固定部分安装在电机的定子上,而旋转部分则连接在电机的转子上。
当电机运转时,旋转部分也会随之旋转。
旋转变压器的作用主要体现在以下几个方面:1. 电压调节:电机在运行过程中,需要不同电压的供电。
旋转变压器通过调节变压器的绕组比例,可以实现不同电压的输出。
这样,无论是在启动电机时还是在正常运行时,都能根据需要提供合适的电压,确保电机的正常工作。
2. 电流控制:电机在运行过程中,电流的大小会不断变化。
旋转变压器可以通过调节变压器的绕组数目,控制电流的大小。
这样,旋转变压器可以根据电机的负载情况,调整输出电流,保持电机的稳定运行。
3. 电能传递:旋转变压器作为电机的核心部件之一,起到了电能传递的作用。
它将电源提供的电能转换为适合电机运行的电压和电流,并通过转子传递给电机的负载。
这样,旋转变压器保证了电机能够高效地利用电能,实现机械能的输出。
旋转变压器在电机中起到了电压调节、电流控制和电能传递的重要作用。
它能够根据电机的需求,提供合适的电压和电流,保证电机的正常工作。
同时,旋转变压器的旋转特性使得它能够随着电机的旋转而灵活调整输出,适应不同工作状态。
正是因为旋转变压器的存在,电机才能够高效、稳定地运行,为各行各业的生产提供动力支持。
虽然旋转变压器在电机中起到了重要的作用,但它并不是万能的。
在实际应用中,还需要根据具体的电机需求,选择合适的旋转变压器。
同时,对旋转变压器的维护和保养也非常重要,以确保其正常工作。
只有充分发挥旋转变压器的作用,才能提高电机的效率,延长电机的使用寿命。
电机中的旋转变压器在电压调节、电流控制和电能传递等方面起到了重要作用。
控制电机第一章旋转变压器 (1)第二章自整角机 (8)第三章测速发电机 (12)第四章伺服电动机 (18)第五章微特同步电动机 (26)第六章无刷直流电动机 (31)第七章步进电动机 (34)第八章直线电动机 (39)第九章超声波电动机 (43)第一章 旋转变压器1. 简述旋转变压器的工作原理。
答:旋转变压器是输出电压与转子转角成一定函数关系的特种电机。
以正余弦旋转变压器为例,在定子槽中安放两个相互垂直的绕组,其中直轴方向的S1—S2为励磁绕组,交轴方向的S3—S4为补偿绕组,如图1-1(a)所示。
在转子槽中也安放两个相互垂直的绕组R1—R2、R3—R4,它们是正余弦输出绕组,如图1-1(b)所示。
图1-1 旋转变压器的绕组结构首先分析空载运行时的情况,此时只有定子励磁绕组S1—S2施加交流励磁电压,其余三个绕组全部开路。
显然,励磁绕组将在气隙中产生一个脉振磁场,这个脉振磁场将在输出绕组中产生感应电动势,即式中,为转子输出绕组轴线与定子励磁绕组轴线重合时在输出绕组中感应电动势的有效值。
设在励磁绕组S1—S2中感应电动势的有效值为,则旋转变压器的变比为这样•U(a)(b)1•U D•Φ⎩⎨⎧==θθsin cos 2R22R1E E E E 2E D•ΦD•Φ1E 12u E E k =⎩⎨⎧==θθsin cos1u R21u R1E k E E k E与普通变压器类似,可以忽略定子励磁绕组的漏阻抗压降,即。
而空载时转子输出绕组的感应电动势在数值上就等于输出电压,所以上式表明,旋转变压器空载时其输出电压分别是转角的余弦函数和正弦函数,这样转子绕组R1—R2就称为余弦输出绕组,而绕组R3—R4称为正弦输出绕组。
2. 正余弦旋转变压器输出特性发生畸变的原因是什么?畸变补偿的方法有哪些?答:当正余弦旋转变压器输出绕组接了负载以后,其输出电压便不再是转角的正、余弦函数。
例如在图1-2中,正弦输出绕组R3—R4接有负载,其输出电压如图1-3所示,它偏离了期望的正弦值,这种现象称为输出特性的畸变。
旋转变压器的工作原理及应用旋转变压器的工作原理及应用旋转变压器又称分解器,是一种控制用的微电机,它将机械转角变换成与该转角呈某一函数关系的电信号的一种间接测量装置。
在结构上与二相线绕式异步电动机相似,由定子和转子组成。
定子绕组为变压器的原边,转子绕组为变压器的副边。
激磁电压接到转子绕组上,感应电动势由定子绕组输出。
常用的激磁频率为400Hz,500Hz,1000Hz和5000Hz。
旋转变压器结构简单,动作灵敏,对环境无特殊要求,维护方便,输出信号幅度大,抗干扰性强,工作可靠。
因此,在数控机床上广泛应用。
通常应用的旋转变压器为二极旋转变压器,其定子和转子绕组中各有互相垂直的两个绕组。
另外,还有一种多极旋转变压器。
也可以把一个极对数少的和一个极对数多的两种旋转变压器做在一个磁路上,装在一个机壳内,构成“粗测”和“精测”电气变速双通道检测装置,用于高精度检测系统和同步系统。
什么是旋转变压器以及应用方式什么是旋转变压器以及应用方式旋转变压器又称分解器,是一种控制用的微电机,它将机械转角变换成与该转角呈某一函数关系的电信号的一种间接测量装置。
在结构上与二相线绕式异步电动机相似,由定子和转子组成。
定子绕组为变压器的原边,转子绕组为变压器的副边。
激磁电压接到转子绕组上,感应电动势由定子绕组输出。
常用的激磁频率为400Hz,500Hz,1000Hz和5000Hz。
旋转变压器结构简单,动作灵敏,对环境无特殊要求,维护方便,输出信号幅度大,抗干扰性强,工作可靠。
因此,在数控机床上广泛应用。
通常应用的旋转变压器为二极旋转变压器,其定子和转子绕组中各有互相垂直的两个绕组。
另外,还有一种多极旋转变压器。
也可以把一个极对数少的和一个极对数多的两种旋转变压器做在一个磁路上,装在一个机壳内,构成“粗测”和“精测”电气变速双通道检测装置,用于高精度检测系统和同步系统。
旋转变压器的应用旋转变压器作为位置检测装置有两种应用方式:鉴相方式和鉴幅方式。
1.自整角机的极对数答:自整角机也与旋转变压器一样,也可以做成多级的,也广泛用于双、三通道的同步系统中,工作原理相同。
多级旋变和两级旋变的工作原理相同,不同的是,例如电机有p对级,转子转过360/p度期间,其线圈所匝链的磁通变化情况与两级旋变转过360度是一样的,因此,在这个过程中两者感应电势的变化也完全一样。
在电机中常常定义一对级占360度电角度,所以转子转过360/p机械角度,电角度已经变化360度。
多极旋变与多级自整角机精度比单级的要高,常用做双通道测量系统中的精机。
2.自整角机与旋变的主要指标答:一.自整角机按使用要求不同,分为控制式自整角机和力矩式自整角机。
一般都是成对使用。
控制式自整角机中,又分为控制式发送机(ZKF),控制室差动发送机(用于差角随动系统中,接在控制式发动机与自整角变压器之间,代号ZKC),自整角变压器。
力矩式自整角机分为,力矩式发送机(ZLF),力矩式差动发送机(ZCF),自整角接收机(ZLJ)自整角机的主要技术指标:1.频率,指激磁电源的频率。
常用的是400Hz,也有50Hz。
频率越高,速度误差越小。
2.激磁电压:加在激磁绕组上产生激磁磁通的电压。
(GB/T 13138-2008)3.最大输出电压:指额定激磁时自整角机副边的最大线电压。
对于发送机和接收机均指定子绕组最大线电势,对自整角变压器,则指输出绕组最大电势。
(常见的有9V,12V,16V,36V,90V,110V,115V)4.空载电流和空载功率:指副边空载时,激磁绕组的电流和消耗的功率。
5.开路输入阻抗:指副边开路,从原边(激磁端)看进去的等效阻抗。
(注:自整角变压器是指输出绕组(转子)开路,从定子绕组两端看进去的阻抗)6.短路输出阻抗:指原边(激磁端)短路,从副边绕组两端看进去的阻抗。
7.开路输出阻抗:指原边(激磁端)开路,从副边绕组两端看进去的阻抗。
自整角机的性能指标:1.电气误差:来源:工艺、结构、材料方面的因素使得理论分析条件与实际有差别(详见书P94)测定:用一台精度为零级的自整角发送机,被测自整角机当自整角变压器,放到精密分度盘上,发送机从0度开始每次转过15度,转动分度盘使输出电压最小,理论上每次变压器也转过15度,实际上转过的度数与15度的差值即是每一次的误差值,一共得到24个误差值。
电机与拖动总复习二课堂笔记及练习题主题:总复习二学习时间:2017年1月30日--2月5日内容:我们这周主要复习课件6-11章涉及的基本概念。
希望通过下面的内容能使同学们加深对这几章内容基本概念的理解。
一、控制电机控制电机主要用于自动控制系统中作为检测、比较、放大和执行元件,其主要任务是转换和传递控制信号。
控制电机的种类繁多,其中包括:1.伺服电动机伺服电动机是应用在伺服系统中的驱动电动机(或称为执行元件),以实现对机械位置或角度的自动控制。
伺服电动机具有可控性好、响应速度快、定位准确、调速范围宽等特点。
按工作电源的不同,伺服电动机分为直流伺服电动机和交流伺服电动机两大类。
2.步进电动机步进电动机又称为脉冲电动机,其功能是将电脉冲信号转变为响应的角位移或线位移。
步进电动机作为执行元件用于数字控制系统中,按照控制脉冲的要求,迅速起动、反转、制动和无级调速,运行时能够不失步,无积累误差、步距精度高,广泛用于数控机床、打印机、绘图仪、机器人控制、石英钟表等场合。
步进电动机按结构分类,有反应式、永磁式和永磁感应式3种。
3.测速发电机测速发电机是一种把转速信号转换成电压信号的测量元件(或称信号元件),与伺服电动机的运行状态正好相反。
作为测量元件,要求测速发电机的输出电压与转速成严格的线性关系,且斜率要大,以保证有高的精度和灵敏度。
测速发电机分为直流测速发电机和交流测速发电机。
直流测速发电机按励磁方式又分为他励式和永磁式。
4.自整角机自整角机是一种感应式交流电机,能够实现转角与电信号的相互转换。
它广泛应用于角度、位置等指示系统和随动系统中,实现角度的传输、变换和指示,使机械上互不相连的两根或多根轴同步偏转或旋转(对角位移或角速度的偏差自动整步)。
自整角机通常是两台或多台组合使用,装在主令轴上的是自整角发送机,用以接收主令轴的转角信号,装在从动轴上的是自整角接收机,用以接收发送机的信号,使从动轴随主令轴同步转动。