机电传动控制中的电机位置与速度控制-论文.doc

机电传动控制中的电机位置与速度控制学院：机电学院 班级：机设一班姓名： 学号：201010改变三相异步电动机旋转方向的方法把定子绕组接到电源的三根导线中任意两根对调，三相异步电动机在基频以下变频调速时，只降低电源频率而电源电压的大小为额定值不变是否可以？否，三相异步电动机每相定子绕组的电压方程式为U1=-E+I1R1+JI1X1=-E+I1Z1 I1和Z1为定子电流在绕组阻抗上产生的电压降电动机在额定运行时，I1Z1U1所以有U1E1=4.44f1N1m，m1/4.44N1*U1/f1当电压频率变化时，磁极下的磁通也将发生变化。为什么直流电动机直接启动时启动电流很大？电动机在未启动之前n=0,E=0，而Ra很小，所以将电动机直接接入电网并施加额定电压时，启动电流Ist=Un/Ra将很大，一般情况下能达到额定电流的1020倍。将三相异步电动机接三相电源的三根引线中的两根对调，电动机是否会反转？如果将定子绕组接至电源的三相导线中的任意两根线对调，例如将B、C两根线对调，即使B相遇C相绕组中电流的相位对调，此时A相绕组内的电流导前于C相绕组的电流2/3因此旋转方向也将变为A-C-B向逆时针方向旋转，与未对调的旋转方向相反。限制直流电动机的启动电流方法1降压启动，在启动瞬间降低供电电源电压，随着转速n的升高，反电动势E增大，再逐步提高供电电压，最后达到额定电压UN时，电动机达到所要求的转速2在电枢回路内串接外加电阻启动，此时启动电流为IST=UN/Ra+Rst将受到外加启动电阻Rst的限制。交流伺服电动机的自转现象及消除根据单相异步电动机的原理，电动机转子开始转动以后再取消控制电压，虽然仅剩励磁电压单相供电，但它仍将继续转动，即存在“自转现象”，这意味着失去控制作用，是不允许的。把伺服电动机的转子电阻r2设计得很大，使电动机失去控制信号，即成单相运行时，正转矩或负转矩的最大值均出现在Sm1的地方。电源反接制动电枢电压的方向产生的反接制动，倒拉反接制动将电枢电动势的方向进行反接所产生的制动。三相异步电动机的转矩与R2无关，与U的平方成正比。机电传动系统转矩方向电动机转矩TM与n一致的方向为正向，负载转矩TL与n相反的方向为正向。机电传动系统稳定的充要条件1电动机的特性曲线n=f（Tm）和生产机械的负载特性曲线n=f（TL）有交点（即拖动系统的平衡点）2当转速大于平衡点对应的转速时，TMTL，即若干扰使转速迅速上升，当干扰消除后应有TM-TL0，反之亦然。直流发电机和电动机电磁转矩不同点发电机的电磁转矩是阻转矩，它与电枢转动的方向或原动机的驱动转矩的方向相反，在等速转动时，原动机的转矩T1必须与发电机的电磁转矩T及空载损耗转矩T0相平衡；电动的电磁转矩是驱动的转矩，电动机的电磁转矩T必须与机械负载转矩T1及空载损耗转矩T0相平。直流他励电动机设失磁保护原因当磁通过分削弱后，如果负载转矩不变，电动机电流将大大增加，从而产生严重过载现象；另外当fai=0时，从理论上说，电动机转速将趋于无穷大，实际上励磁电流为0时，电动机尚有剩磁，这时转速虽不趋于无穷大，但会升到机械强度所不允许的数值，通常称为“飞车”。改变电动机电枢供电电压U调速特点1当电源电压连续变化时，转速可以平滑无级调节2调速特性较软，且受电动机换向条件等的限制，调速范围不大3调速时维持电枢电压U和电枢电流Ia不变，即功率P=UIa不变，属恒功率调速，适合对恒功率型负载进行调速，制动从某一稳定转速减速停止或者是限制位能负载下降速度的一种运转状态。直流他励电动机制动状态反馈、反接、能耗，制动与自然停车区别自然停车是电动机脱离电网，靠很小的摩擦阻转矩消耗机械能使转速下降直到转速为零而停车。这种停车过程需时较长，不能满足生产机械的要求，制动是既准确又快速的停车。电动状态与制动状态区别电动状态时电动机所发出的转矩T的方向与转速n相同，制动则是两者相反。制动的状态1匀速：稳定的制动状态2变速：过渡的制动状态。制动两种状态比较区别：转速是否变化；共同点：电动机发出的转矩T与转速n反向，能耗制动特点1不像电源反接制动那样存在电动机反向启动的危险2采用能耗制动下放重物的主要优点是不会出现像倒拉反接制动那样因对T1的大小估计错误而引起重物上升的事故，运行速度也照反接制动时稳定，适合在拖动系统需要迅速而准确地停车及卷扬机重物匀速下放的场合。三相异步电动机工作原理是基于定子旋转磁场（定子绕组内三相电流所产生的合成磁场）和转子电流（转子绕组内的电流）的相互作用。旋转磁场的产生当电动机定子绕组通以三相电流时，各相绕组中的电流都将产生自己的磁场。由于电流随时间的变化而变化，它们产生的磁场也将随时间的变化而变化，而三相电流产生的总磁场（合成磁场）不仅随时间的变化而变化，而且是在空间旋转的。变极对数调速改变鼠笼式异步电动机定子绕组的极对数，变转差率调速调压调速（改变定子电压）转子电路串电阻调速（线绕式异步电动机转子电路串电阻）串级调速（线绕式异步电动机转子电路串电动势）电磁转差离合器调速（滑差电动机调速）。变频调速改变定子电源的频率，多速电动机特点启动时宜先接成低速，然后再换接高速，可以获得较大的启动转矩。体积稍大，价格稍高，只能有级调速，但结构简单，效率高，特性好，且调速时所需附加设备少，应用广泛，调压调速特点能够无级调速，调速范围不大，运行效率较低，低速运行时工作点还不易稳定。转子电路串电阻调速特点调速简单可靠，但是有级调速，随转速降低，特性变软。转子电路电阻损耗与转差率成正比，低速时转差功率大，损耗大。串级调速原理在异步电动机转子电路内引入附加电动势Ead，以调节异步电动机的转速。引入电动势的方向，可与转子电动势E2方向相同或相反，其频率则与转子频率相同。串级调速后各量变化在TL一定的条件下，串入Ead后，各量变化：串入EadI2T（TTL）nSI2T。电动机启动特性要求1有足够大的启动转矩，保证生产机械能正常启动2在满足启动转矩要求的前提下，启动电流越小越好3启动时平滑加速，以减小对生产机械的冲击4启动设备安全可靠，力求结构简单，操作方便5启动过程中的功率损耗越小越好。单相异步电动机启动特点1在脉动磁场的作用下的单相异步电动机没有启动能力，即启动转矩为零2一旦启动，它能自行加速到稳定运行状态，其旋转方向不固定，完全取决于启动时的旋转方向。交流伺服电动机特点1调速范围广2转子的惯性小，能实现迅速启动、停转3控制功率小，过载能力强，可靠性好。直线电动机特点1不需要中间传动机构，使结构简化，提高了精度，减小振动和噪声2响应快速，可实现快速启动和正反向运行3散热良好，额定值高，电流密度可取很大，对启动限制小4装配灵活性大，可将电动机的定子和动子分别与其他机体合成一体。静差度当负载变化时，生产机械转速的变化能维持在一定范围之内，常用来表示生产机械运行时转速稳定的程度。步距角每当输入一个电脉冲时，步进电动机转过的一个固定的角度。步进电动机通电方式1单相轮流（三相单三拍）：每次只有一相绕组通电，每一个循环只有三次通电，