《驱动元件及控制》PPT课件.ppt

机电一体化系统与设计,第一章机电一体化概论第二章精密机械技术第三章工业控制计算机第四章基于单片机的控制器第五章可编程序控制器第六章传感器与计算机接口第七章动力驱动及其计算机控制第八章机电一体化系统设计方法与实例,控制器(IPC/PLC/MCU等),输入接口,输出接口,驱动执行机构(电机、电磁阀等),被控对象(各种机械参数),传感检测装置(各类传感器等),反馈量,被控量,设定值,机电一体化系统的组成,机电一体化系统的组成,第七讲驱动元件及控制,概述步进电机及其驱动直流电机及其控制交流电机及其控制液压、气动驱动元件及其控制,第七讲驱动元件及控制,概述驱动元件的作用驱动元件的分类常见电机的分类步进电机及其驱动直流电机及其控制交流电机及其控制液压、气动驱动元件及其控制,驱动元件在机电一体化系统中的作用,在机电一体化系统中机械装置控制对象计算机或其他智能单元控制器受控物理量机械位移、速度、加速度、力、力矩等参数控制器控制命令(弱电)变换和放大(驱动元件)改变机械参量机械装置(得到调整)(伺服)驱动元件是介于控制器与机械装置之间的一种能量与信息转换装置机电一体化中的驱动元件一般都是伺服装置，用于控制的驱动元件，区别于单纯用于动力输出的驱动元件。所以，在选择和使用驱动元件时，除了保证带动负载之外，还应考虑其伺服性（即控制性能）。,驱动元件在机电一体化系统中的作用,主机(工控机或普通计算机),输出通道,被控对象(压力、速度等机械参数),第七讲驱动元件及控制,概述驱动元件的作用驱动元件的分类常见电机的分类步进电机及其驱动直流电机及其控制交流电机及其控制液压、气动驱动元件及其控制,直线运动,电液式,驱动元件的分类,按运动方式,旋转运动,电动式,按使用能源,液压式,气动式,第七讲驱动元件及控制,概述驱动元件的作用驱动元件的分类常见电机的分类步进电机及其驱动直流电机及其控制交流电机及其控制液压、气动驱动元件及其控制,常见电机的分类,常用电机主要分两类：驱动电机：驱动单元，主要是指普通的交、直流电机。(电力拖动)控制电机：特种电机，常见的有步进电机、伺服电机、测速发电机等，主要任务是转换和传递控制信号，能量的传递是次要的。(机电控制)控制电机利用电压、电流、频率（包括指令脉冲）等控制方式，实现速度、力矩的调节、启、停和其他复杂的驱动。控制器控制命令(弱电)变换和放大(驱动元件)机械运动,第七讲驱动元件及控制,概述步进电机及其驱动类型和工作原理通电方式和步距角主要性能指标功率驱动接口其他控制直流电机及其控制交流电机及其控制液压、气动驱动元件及其控制,步进电机的类型和工作原理,步进电机（StepMotor）：OnePulseOneStep步进电机（电脉冲马达），是一种将电脉冲信号转换成机械角位移的控制电机，其实质是一种数模转换器(D/A)。转动角度由脉冲数决定，运动方向由脉冲相序决定，转动速度由脉冲频率决定。步进电机与现代的数字控制技术相结合，构建数字运动控制系统。不过步进电机在控制的精度、速度变化范围、低速性能方面都不如传统的闭环控制的伺服电机。特点：其结构简单、可靠性高和成本低应用：精度不是需要特别高的场合,步进电机的类型和工作原理,根据结构不同反应式（VR，Variablereluctance）永磁式（PM，Permanentmagnet）混合式（HB，Hybrid）按相数（定子绕组数）不同单相两相多相,步进电机的类型和工作原理,1结构（三相反应式）定子：定子铁芯上嵌有绕组线圈，通电后产生电磁力转子：转上无绕组线圈，仅当作导磁体使用，在定子产生的电磁力的作用下，转动到定子和转子之间磁阻最小的位置,反应式步进电机的结构示意图,定子,转子,步进电机的类型和工作原理,2工作原理利用定子绕组产生的反应电磁力吸引转子作步进运动，故称为反应式步进电机。单三拍工作方式：ABCABC转子总是力图转到磁阻最小的位置，每一拍转过30,（a）A相通电（b）B相通电（c）C相通电,动画演示1,步进电机的类型和工作原理,六拍工作方式：AABBBCCCAAABBBCCCA每一拍转过了15,（a）A相通电（b）AB相通电（c）B相通电（d）BC相通电,双三拍工作方式：ABBCCAABBCCA,动画演示2,步进电机的类型和工作原理,动画演示3,动画演示4,第七讲驱动元件及控制,概述步进电机及其驱动类型和工作原理通电方式和步距角主要性能指标功率驱动接口其他控制直流电机及其控制交流电机及其控制液压、气动驱动元件及其控制,步进电机通电方式和步距角,1通电方式：如果每拍中只有一相绕组通电，其余断电，称单相通电方式如果每拍中都有两相绕组通电，另一相断电，称双相通电方式如果每拍中交替出现单、双相通电，称单双相轮流通电方式根据绕组数（相数）和每个通电循环需要的拍数：三相单三拍：ABCABC三相双三拍：ABBCCAABBCCA三相六拍：AABBBCCCAAABBBCCCA,步进电机通电方式和步距角,2齿距角：转子相邻两齿之间的角度式中：Z是转子齿数例如：Z=4时，。一般步进电机的转子齿数有好几十个，所以齿距角也只有几度（例如：Z=40时，）。,步进电机通电方式和步距角,3步距角：转子每拍转过的角度。式中：Z是转子齿数；m：定子绕组（相）数；K：通电方式系数（单相、双相通电方式，K=1；单双相轮流通电方式，K=2）,步进电机通电方式和步距角,例如：Z=40三相单三拍：三相双三拍：三相六拍：从上面的公式中可以看出：单相、双相的步距角是一样的，单相在换相时容易失步，定位精度不高，一般不采用这种方式，双相通电方式每次都有两相通电，不容易失步且转子转矩大、定位精度高；每一个通电循环完成一个齿距角，即：例如：三相六拍，在Z=40时，,第七讲驱动元件及控制,概述步进电机及其驱动类型和工作原理通电方式和步距角主要性能指标功率驱动接口其他控制直流电机及其控制交流电机及其控制液压、气动驱动元件及其控制,步进电机的主要性能指标,1步距误差：理论步距角和实际步距角之差，反映了步进电机角位移精度，一般在10左右，步距误差不累积。2最大静转矩：是指步进电机的某相通电不断且处于静止状态时，所能承受的最大外加转矩，即步进电机所能输出的最大电磁转矩。它反映了步进电机的制动能力的低速步进运行时的带负载能力。,步进电机的主要性能指标,3启动频率、启动矩频特性、启动惯频特性启动频率：是指步进电机在有负载转矩时，不失步的正常启动所能接受的最大阶跃输入脉冲频率。启动矩频特性：启动频率和负载转矩之间的关系。启动惯频特性：是指步进电机带纯惯性负载启动时，启动频率和转动惯量之间的关系。,启动矩频特性启动惯频特性,从左图可以看出：启动频率随着负载转矩的增大而减小，在实际应用中，工作点应选在该曲线以下以保证不失步或先低频启动再转到高频运行；负载惯量越大，启动频率就越低。,步进电机的主要性能指标,4连续运行时最高工作频率和运行时矩频特性运行时矩频特性：步进电机运行时，输出转矩和输入脉冲频率之间的关系。运行时最高工作频率：连续运行时所能接受的最高输入脉冲频率，运行时最高工作频率要远大于启动频率。,由左图可知：在连续运行时，输出转矩随运行频率的增加而减小，即速度越高，带负载能力越差。选用步进电机进就保证实际工作点位于该曲线以下。,运行时矩频特性,步进电机的主要性能指标,5步进运行和低频振荡步进运行：当输入脉冲的频率很低时，脉冲周期大于步进电机的过渡过程时间，步进电机就会处于一步一停的运行状态，称为步进运行。低频振荡：当步进运行频率或低速运行频率与步进电机的固有频率相等或相近时，就会产生共振现象，此时，电机只振荡不前进，这种现象称为低频振荡。为避免低频振荡，工作频率应尽量避开固有频率附近的共振区或调节步进电机上的阻尼器来改变固有频率。,步进电机型号说明,第七讲驱动元件及控制,概述步进电机及其驱动类型和工作原理通电方式和步距角主要性能指标功率驱动接口其他控制直流电机及其控制交流电机及其控制液压、气动驱动元件及其控制,步进电机的功率驱动接口,脉冲发生器产生脉冲序列信号（频率由几赫到几十千赫可变）。通过控制输入脉冲的数量和频率，即可控制电机的角位移和转速。脉冲分配器将序列脉冲按一定的逻辑关系加在脉冲放大器上，使步进电机按确定的运行方式工作。脉冲放大器（功率放大器）脉冲分配器输出端的电流很小，如CH250脉冲分配器的输出电流大约为200-400A，而步进电机的驱动电流较大，如75BF001型步进电机每相静态电流为3A，为了满足驱动要求，脉冲分配器输出的脉冲需经脉冲放大器（即功率放大器）后才能驱动步进电机。,决定转速与转角,决定工作方式,功率放大,脉冲分配器之1专用环形分配器,C1、C2、C3为J、K双稳触发器：,与非门：全1为0正转：正转控制位=1，反转控制位=0反转：正转控制位=0，反转控制位=1起始状态：C=1，A=0，B=0，正转分配前：分配后：通电顺序：CCAAABBBC,脉冲分配器之2专用集成芯片,J3r、J3L：三相双三拍正反转控制；J6r、J6L：三相六拍正反转控制；R1：双三拍的复位端，工作时，先使R1接入高电平，处于六拍工作方式，再转到R1=0；R2：六拍的复位端，工作时，先使R2接入高电平，处于双三拍工作方式，再转到R2=0；CL：是时钟脉冲输入端；EN：时钟脉冲允许端。当脉冲CP由CL端输入，只有EN端为高电平时，时钟脉冲的上升沿才起作用。CH250也允许以EN端作脉冲CP的输入端，此时，只有CL为低电平时，时钟脉冲的下降沿才起作用。A0、B0、C0：环形分配器的三个输出端，经过脉冲放大器（功率放大器）后分别接到步进电机的三相线上。,脉冲分配器之2专用集成芯片,脉冲分配器之3软件分配器,基本原理：脉冲分配数据表查表获取相应控制数据输出到步进电机驱动电路。用途：用于步进电机的计算机控制例如：用8031单片机对数控X-Y工作台的两台四相步进电机进行控制。单片机与步进电机的接口电路,1.实现信号传递2.电平转换：+5V+15V3.反相：P1.0=0XA=1,脉冲分配器3软件分配器,例如：从8031的P1口输出数据：0 xEE，X、Y的A相通电0 xEC，Y的A相通电，X的AB相通电,脉冲分配数据表,脉冲放大器（功率放大器）,单电压型功率放大器,单电压驱动电路简单，但绕组上的串联电阻R始终要消耗能量，不经济，此外，由于绕组L电感较大，对脉冲电流的反应较慢（），所以这种放大器只适合于对速度要求不高的小型步进电机。,当输入端无脉冲电压时，中功率管3DK4和大功率管3DD15均处于截止状态，步进电机绕组L上不通电，电机停转；当输入端有脉冲电压时，中功率管3DK4和大功率管3DD15均处于导通状态，步进电机绕组L上得到27V电压，电机转动。其中，续流二极管D在绕组L断电时，释放反电动势，保护电机线圈；电阻R是限流电阻，限制通过绕组L的电流不超过额定值，以免电机过热被破坏。,双电压型功率放大器,高压供电是用来加速电流的增长速度，而低压是用来维持稳定的电流值。低压电源中串联一个数值较小的电阻，其目的是为了调节控制绕组的电流，使各相电流平衡。双压方式大大加快了电流的增长速度，同时，串联的电阻R很小，消耗能量也很小。,当输入端无脉冲电压时，T1、T2、T3、T4均截止，电机绕组L中无电流，电机停转；当输入端有脉冲电压时，T1、T2、T4均饱和导通，在T2由截止到饱和期间，其集电极电流急剧增加，脉冲变压器TI的另一边感应出一个电压，使T3导通，80V的高压加到绕组L上（此时，D1反向偏置，处于截止状态），绕组电流迅速增加，当T2饱和后，电流变化率为0，在脉冲变压器TI的另一边无感应电压，T3截止，工作电流经12V低压电源、二极管D1、绕组L、串联R、18电阻、电容形成回路给绕组L供电，电机转动。断电时，绕组L经续流二极管D2形成放电回路。,步进电机驱动器,WZM-2H090MS驱动器用于驱动二相混合式步进电机，该驱动器采用高频斩波，恒流驱动，能带动5A以下的85BYG、86BYG电机二相混合式步进电机。,技术特征驱动电流可调：最大相电流为5A，16档可调；无指令时可选择电流半流；细分可调：400，800，1000，1600，2000，3000，3600，4000，5000，6000，6400，7200，8000，10000，20000，40000；16档；驱动方法：正弦波恒流斩波驱动,步进电机驱动器,步进电机驱动器,步进电机驱动器,PLC+步进驱动器+步进电机,第七讲驱动元件及控制,概述步进电机及其驱动类型和工作原理通电方式和步距角主要性能指标功率驱动接口其他控制直流电机及其控制交流电机及其控制液压、气动驱动元件及其控制,细分驱动,细分驱动的优点避免了低频工作时的共振点。采用细分电路后，改善了电器特性，消除了共振点，电机在低频段运行平稳。低频、低转速工作稳定，转矩增大，噪声降低。采用细分电路，在低速工作时电机的加速力矩明显减小，工作力矩=输出最大力矩-加速力矩，由于加速力矩的减小，使工作力矩增加，细分后电机变得有劲，带负载能力提高，尤其在启动和低速状态。由于加速度的减小，步进电机低速运行噪声也大大减小，改善了工作环境。减小步距角，提高了分辨率和步距精度。细分驱动的实现采用多路开关功率元件用微机实现细分驱动,升降速控制,升降速控制的优点启动与停止时运行平稳。不会丢失脉冲，提高了定位精度。升降速控制的种类直线加/减速曲线加/减速,杭州日恒科技有限公司http:/www.sunrise-,第七讲驱动元件及控制,概述步进电机及其驱动直流电机及其控制普通直流电机直流伺服电机交流电机及其控制液压、气动驱动元件及其控制,第七讲驱动元件及控制,概述步进电机及其驱动直流电机及其控制普通直流电机结构与工作原理分类电磁特性调速方式直流伺服电机交流电机及其控制液压、气动驱动元件及其控制,直流电机的结构及工作原理,由磁极（定子）、电枢（转子）、换向器（整流子）三部分组成：,直流电机的结构,直流电机的工作原理,动画演示1,动画演示2,第七讲驱动元件及控制,概述步进电机及其驱动直流电机及其控制普通直流电机结构与工作原理分类电磁特性调速方式直流伺服电机交流电机及其控制液压、气动驱动元件及其控制,直流电机的分类,永磁式,根据磁场产生方式,电磁式,他励式,并励式,串励式,复励式,第七讲驱动元件及控制,概述步进电机及其驱动直流电机及其控制普通直流电机结构与工作原理分类电磁特性调速方式直流伺服电机交流电机及其控制液压、气动驱动元件及其控制,直流电机的电磁特性,直流电机的电枢绕组电流Ia与磁通相互作用，产生电磁力和电磁转矩T：,在这个电磁转矩T作用下电枢转动，这时电枢因切割磁力线而产生反电动势E：,从电枢的等效电路中可以看出：,直流电机的电磁特性,联解上面三个等式：,上式反映了直流电机的转速转矩特性，又称为直流电机的机械特性。在上式中：，是T0时的转速，实际上是不存在的，因为即使电机轴上没有加机械负载，电机的输出转矩也不可能为零，它还要平衡空载损耗转矩。所以n0称为理想空载转速。，是转速降。它表示：当负载增加时，电机的转速下降。转速降是电枢电阻Ra引起的。当负载增加时，Ia增大，IaRa增大，由于电源电压U是一定的，这就使反电动势E减小，也就是转速n降低了。,第七讲驱动元件及控制,概述步进电机及其驱动直流电机及其控制普通直流电机结构与工作原理分类电磁特性调速方式直流伺服电机交流电机及其控制液压、气动驱动元件及其控制,直流电机的调速方式,直流电机的速度公式：,直流电机的调速方式1调磁方式,实现方式即改变磁通量。当保持电源电压U为额定值时，调节Rf，改变励磁电流If以改变磁通量，如下图所示。,当磁通减少时，机械特性曲线的截距和斜率都增大，所以磁通减小，机械特性曲线上移，更加陡峭，但仍具有一定硬度，如下图所示。在一定负载下，愈小，则n愈高。由于电机在额定状态运行时，它的磁路已接近饱和，所以通常都是减小磁通（n，将转速往上调（nnN）。,直流电机的调速方式1调磁方式,调速过程当电枢电压U保持不变时，减小磁通，由于机械惯性，转速不会立即发生变化，于是反电动势减小，Ia随之增大（），增大。如果负载转矩Tc未变，则TTc，转速n上升。随着n的升高，反电动势E增大，Ia和T也随着减小，直到TTc时为止。但这时转速已比原来升高了。必须指出，若电机在额定状态下运行，则电枢电流Ia为额定值，如果调速时负载转矩仍旧保持不变（为额定值），由于，故减小磁通量后Ia必然超过额定值，因此调速后负载转矩必须减小。这种调速方法适用于转矩与转速成反比而输出功率基本不变（恒功率调速）的场合。,直流电机的调速方式1调磁方式,调速特点：调速平滑，可无级调速；调速经济，控制方便；机械特性较硬，稳定性较好；这种调速方法的局限是转速只能升高，即调速后的转速要超过额定转速。因为电机不允许超速太多，因此限制了它的调速范围。在实际工作中，这种方法常作为电压调速的一种补充手段。,直流电机的调速方式1调磁方式,解：令减小10%，即0.9，所以电流必须增大到Ia，以维持转矩不变，即：磁通减小后的转速n对原来的转速n之比为：即转速增加了8%。,举例：例：有一并励电机，已知U110V，E90V，Ra20，Ia1A，n300r/min，为了提高转速，调节励磁电阻Rf增加，使磁通减小10，如负载转矩不变，问转速如何变化？,直流电机的调速方式2调压方式,实现方式保持磁通不变（励磁电流If为额定值时），当电枢电压U减小时，转速n也减小了。机械特性曲线的截距变小，但斜率未变，因此改变U可得出一组平行的机械特性曲线。在一定负载下，U愈低，则n愈低。由于改变电枢电压只能向小于电机额定电压的方向改变，所以转速将下调。,直流电机的调速方式2调压方式,调速过程当磁通保持不变时，减小电压U，由于转速不立即发生变化，反电动势E便暂不变化，于是电流Ia减小（），转矩T也减小（）。如果负载转矩Tc未变，则TTc，转速n下降。随着n的降低，反电动势E减小，Ia和T增大，直到TTc时为止。但这时转速已比原来降低了。由于调速时磁通不变，如在一定的额定电流下调速，则电机的输出转矩便是一定的（恒转矩调速）。,直流电机的调速方式2调压方式,调速特点：机械特性较硬，并且电压降低后硬度不变，稳定性较好；调速幅度大；可均匀调节电枢电压，得到平滑的无级调速。这种调速方法的缺点是调压需用专门的设备，投资较高。近来由于采用了可控硅整流电源对电机进行调压和调速，使这种方法得到广泛应用。,直流电机的调速方式2调压方式,举例：有一他励电机，已知：U220V，Ia53.8A，n1500r/min，Ra0.7，今将电枢电压降低一半，而负载转矩不变，问转速降低多少？设励磁电流保持不变。,解：由可知，在保持负载转矩和励磁电流不变的条件下，电流也保持不变。电压降低后的转速n对原来的转速n之比为：即在保持负载转矩不变的条件下，转速降低到原来的40%。,直流电机芜湖德力电机有限公司,直流电机调速控制器接线,第七讲驱动元件及控制,概述步进电机及其驱动直流电机及其控制普通直流电机直流伺服电机交流电机及其控制液压、气动驱动元件及其控制,第七讲驱动元件及控制,概述步进电机及其驱动直流电机及其控制普通直流电机直流伺服电机结构与工作原理基本特性调速方式功率驱动交流电机及其控制液压、气动驱动元件及其控制,结构及工作原理,与一般直流电机结构相似，为了减小转动惯量做得细长一些。它的励磁绕组和电枢分别由两个独立电源供电。也有永磁式的。通常采用电枢控制，就是励磁电压Uf一定，建立的磁通量也是定值，而将控制电压Uc加在电枢上。,UC是从控制器出来的控制信号（电压或电流，弱电信号）,功率驱动接口,第七讲驱动元件及控制,概述步进电机及其驱动直流电机及其控制普通直流电机直流伺服电机结构与工作原理基本特性调速方式功率驱动交流电机及其控制液压、气动驱动元件及其控制,基本特性,直流伺服电机的机械特性同直流电机一样：,第七讲驱动元件及控制,概述步进电机及其驱动直流电机及其控制普通直流电机直流伺服电机结构与工作原理基本特性调速方式功率驱动交流电机及其控制液压、气动驱动元件及其控制,调速方式,直流伺服电机的调速方式采用调压方式。,第七讲驱动元件及控制,概述步进电机及其驱动直流电机及其控制普通直流电机直流伺服电机结构与工作原理基本特性调速方式功率驱动交流电机及其控制液压、气动驱动元件及其控制,功率驱动,功率驱动接口主要解决与输入信号的信号匹配及功率匹配问题。直流伺服电机调压式调速的常用的功率驱动接口方式有：线性控制方式PWM控制方式,直流伺服电机的功率驱动1-线性控制,线性控制方式本身的功率消耗很大，是一种不太经济的控制方式，常用于功率较小的（小于几百瓦）系统中，不作详细介绍。,直流伺服电机的功率驱动2-PWM控制,脉冲宽度调制（PWM，PulseWidthModulation）：,电压-脉冲变换器,作用根据控制（指令）信号Ui对脉冲进行宽度调制，以便用宽度随指令变化的脉冲信号去控制大功率晶体管的导通时间，实现对电枢绕组两端电压的控制。组成：三角波发生器：产生一定频率的三角波Ut。加法器：将三角波信号Ut与控制（指令）信号Ui相加。比较器：工作在开环状态下的运算放大器，具有极高的开环增益及限幅开关特性，当UiUt0时，输出满幅正电平，当UiUt0时，输出满幅负电平。经比较器出来的信号Us是一个脉冲信号，并且脉冲宽度由Ui控制。,电压-脉冲变换器,从以上的分析中可以看出，Us的占空比受Ui的大小和方向控制。,控制信号,三角波,加法器,比较器,开关功率放大器,对电压-脉宽变换器输出信号Us进行功率放大，输出功率信号Up以驱动直流伺服电机。,开关功率放大器,其中：T1-T4：大功率晶体管D1-D4：续流二极管，保护大功率晶体管,Us,t,-Us,t,T1,T2,T3,T4,D1,D2,D3,D4,M,UC,H型桥式（双向）PWM晶体管功率放大器电路原理图,开关功率放大器,工作过程在Us0时，T1、T4导通，T2、T3截止，电机是的电流方向是从左向右（沿蓝线路径导通），此时电机处于加速过程；,开关功率放大器,工作过程在Us0，Us的占空比50，平均值0，正向导通时间反向导通时间，Up0，正转；Ui0，Us的占空比50，平均值0，正向导通时间反向导通时间，Up0，反转；,工作原理总结,通过控制（指令）信号Ui对脉冲宽度进行调制，得到一个占空比受Ui控制的脉冲Us，用来控制电机的正、反向导通时间，从而得到不同的电枢平均电压，实现直流伺服电机的电压调速。,直流伺服电机,铭朗科技,上海瑞克科技发展有限公司http:/www.redcom-,直流伺服电机驱动器,直流伺服电机驱动器控制端接口(铭朗科技),直流伺服电机驱动器控制端接口(铭朗科技),第七讲驱动元件及控制,概述步进电机及其驱动直流电机及其控制交流电机及其控制交流伺服电机交流异步电机液压、气动驱动元件及其控制,第七讲驱动元件及控制,概述步进电机及其驱动直流电机及其控制交流电机及其控制交流伺服电机结构及工作原理调速方式交、直流伺服电机的比较交流异步电机液压、气动驱动元件及其控制,二相感应式交流伺服电机的结构及工作原理,二相感应式交流伺服电机定子上装有两个位置互差90的绕组，一个是励磁绕组，它始终接在交流电压Uf上；另一个是控制绕组，连接控制信号电压Uc。两相绕组在相位上相差90，分别通上交流电之后，形成旋转磁场，带动转子转动。,第七讲驱动元件及控制,概述步进电机及其驱动直流电机及其控制交流电机及其控制交流伺服电机结构及工作原理调速方式交、直流伺服电机的比较交流异步电机液压、气动驱动元件及其控制,二相感应式交流伺服电机的调速方式,在二相感应式交流伺服电机控制绕组上有控制器，通过改变控制绕组上的控制电压的幅值与相位，将圆形磁场变为椭圆形磁场，从而进行控制与调速：幅值控制：通过改变控制电压的幅值改变电机的转速，与励磁绕组相位差保持90。相位控制：通过改变控制绕组与励磁绕组相位差来改变电机的转速。幅值-相位控制：最常用的一种方式，利用串联在励磁绕组上的电容来分相（省去了专门的移相电路），加上控制器上的调压，形成幅值-相位复合控制。简单实用，使用的较多。,三菱交流伺服电机http:/www.mitsubishielectric-,型号,应用,连接,位置模式,速度模式,力矩模式,第七讲驱动元件及控制,概述步进电机及其驱动直流电机及其控制交流电机及其控制交流伺服电机结构及工作原理调速方式交、直流伺服电机的比较交流异步电机液压、气动驱动元件及其控制,交、直流伺服电机的比较,结构直流伺服电机因为有换相装置，体积和重量比较大，并且电刷和换向器之间在滑动接触时还会产生火花，因此其运行和维护都比较复杂；交流伺服电机结构简单，体积和重量小，经济。性能直流伺服电机有好的调速性能（转速-转矩曲线是直线）和相对功率大，交流伺服电机的转速-转矩曲线是非线性的，但随着微电子技术和控制技术的引入，其控制性能越来越好，在中小功率场合，逐步替代了直流伺服电机。应用交流伺服电机运行平稳、噪音小。但控制特性是非线性，并且由于转子电阻大，损耗大，效率低，所以只适用于0.5-100W的小功率控制系统（属于微型电机），常用于速度、位置闭环控制系统，实现速度、位置的精确控制。,第七讲驱动元件及控制,概述步进电机及其驱动直流电机及其控制交流电机及其控制交流伺服电机交流异步电机结构及工作原理调速方式变频调速液压、气动驱动元件及其控制,三相感应式交流异步电机的结构及工作原理,结构定