运动控制技术与应用课件第三章

1、LOGO运动控制技术与应用运动控制技术与应用数维实训室数维实训室- -郑玉龙郑玉龙3 运动控制系统的执行器（运动控制系统的执行器（Actuator）绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院执行器执行器（Actuator）分为电动、气动、分为电动、气动、液压与电液执液压与电液执行器，通常包行器，通常包含驱动含驱动/放大器放大器和具体执行元和具体执行元件件3.3 无刷直流电

2、机无刷直流电机3.4 交流伺服电机交流伺服电机3.5 两相交流伺服电机两相交流伺服电机3.6 永磁同步电机永磁同步电机 3.6.1 永磁同步电机的结构、原理永磁同步电机的结构、原理 3.6.2 永磁同步电机的特点及应用永磁同步电机的特点及应用3.7 其他特殊电机其他特殊电机3.8 液压与气动液压与气动3.2 直流伺服电机直流伺服电机3.21 结构与工作原理结构与工作原理3.2.2 机械特性机械特性3.2.3 驱动技术驱动技术3.2.4 特点及应用特点及应用3.1 步进电机步进电机3.1.1 步进电机分类、工作原理特点步进电机分类、工作原理特点3.1.2 步进电机运行特性步进电机运行特性3.1.

3、3 步进电机驱动器步进电机驱动器3.1.4 步进电机的控制步进电机的控制3.1.5 步进电机的选用步进电机的选用3-1 步进电机（步进电机（Steping Motor）绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院3-1-1 步进电机结构（步进电机结构（Steping Motor）绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流

4、伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院3-1-1 步进电机结构特点步进电机结构特点绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院原理原理特点特点输出角位移与输入脉冲成正输出角位移与输入脉冲成正比，转速与脉冲频率成正比比，转速与脉冲频率成正比，控

5、制输入脉冲数量、频率，控制输入脉冲数量、频率及电机各相绕组的通电顺序及电机各相绕组的通电顺序，就可以得到各种需要的运，就可以得到各种需要的运行特性。行特性。步进电机按外施加脉冲指令步进电机按外施加脉冲指令一步步旋转，调速范围宽，一步步旋转，调速范围宽，易于控制，停机后具有自锁易于控制，停机后具有自锁功能；结构简单，易于维护功能；结构简单，易于维护成本低，可靠性高，用于小成本低，可靠性高，用于小型和速度、精度要求不高的型和速度、精度要求不高的场合。场合。缺点缺点失步：大负载和高速环失步：大负载和高速环境易发生。境易发生。横流斩波、横流斩波、PWM驱动驱动、微步驱动、超微步驱、微步驱动、超微步驱动

6、技术发展，使得低频动技术发展，使得低频震荡得以改善震荡得以改善3-1-1 步进电机工作原理步进电机工作原理绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院A相励磁相励磁B相励磁相励磁将 A 相励磁使磁极磁化成 S 极，将与带有 N极磁性的 转子 1 的小齿互相吸引，并与带有S极磁性的转子 2 的小齿相斥， 于平衡后停止。此时，没有励磁的 B相磁极的小齿和带有 S极磁性 的转子

7、2 的小齿互相偏离 0.72。B相励磁 其次由 A 相励磁转为 B 相励磁时，B 相磁极磁化成 N 极，与拥有 S极磁性的转子 2 互相吸引，而与拥有 N极磁性的转子 1 相斥。励磁励磁工作原理：基于电磁铁作用原理，磁通总是沿着磁阻最小路径闭合。励磁，励磁就是指电动机线圈通电时的状态。3-1-2 步进电机运行特性步进电机运行特性绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院

8、运转需要的运转需要的 三要素：三要素： 控制器、控制器、 驱动器、驱动器、 步进电机步进电机运转量与脉冲数的比例关系 运转速度与脉冲速度的比例关系 3-1-1 步进电机控制电气原理图步进电机控制电气原理图绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院运转量与脉冲数的比例关系 运转速度与脉冲速度的比例关系 3-1-1 步进电机高低压功率驱动原理图步进电机高低压功率驱动原理图绪论

9、绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院3-1-1 步进电机斩波恒流功率驱动步进电机斩波恒流功率驱动绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院3-1-

10、1 步进电机细分步进电机细分绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院3-1-1 步进电机斩波恒流功率驱动步进电机斩波恒流功率驱动绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈

11、阳航空职业技术学院术学院3-1-2 步进电机控制信号典型接线图步进电机控制信号典型接线图 绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院3-1-3 步进电机驱动器步进电机驱动器绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系

12、统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院3-2 直流伺服电机直流伺服电机绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院伺服电机伺服电机将控制信号转换将控制信号转换成其轴上的转成其轴上的转角或转速，带角或转速，带动被控制对象动被控制对象工作：工作：交流伺服电机交流伺服电机直流伺服电机直流伺服电机3-2 直流伺服电机（直流伺服电机（DC Servo Mo

13、tor）绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院输出转速与输入输出转速与输入信号的线性关系信号的线性关系好也称控制性能好也称控制性能好。好。有控制信号输入有控制信号输入时伺服电机转动；时伺服电机转动；无控制信号输入无控制信号输入时，则停止。时，则停止。改变控制电压大改变控制电压大小或相位、极性小或相位、极性就可以改变电机就可以改变电机的转速和方向的转速和方向电机与编码器

14、等电机与编码器等反馈元件作为一反馈元件作为一体，与普通电机体，与普通电机相比，具有：相比，具有：调速范围宽调速范围宽转子惯量小，能转子惯量小，能实现快速启动和实现快速启动和停止。停止。过载能力强过载能力强可靠性高可靠性高良好的可控性良好的可控性良好的调速性良好的调速性起动转矩大起动转矩大机械性和调节性好机械性和调节性好特点特点结结构构优优点点3-2-1 直流伺服电机的结构与原理直流伺服电机的结构与原理绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机

15、控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院按运动状态：按运动状态： 定子：固接在机壳上，为静止部分，由定定子：固接在机壳上，为静止部分，由定 子铁芯与励磁绕组或永磁体、电刷子铁芯与励磁绕组或永磁体、电刷 装置所构成；装置所构成；2) 转子：转子： 为旋转部分，由电枢铁心、电枢绕为旋转部分，由电枢铁心、电枢绕 组、换向器、输出轴等组成。组、换向器、输出轴等组成。按功能：按功能：磁极、电枢绕组、换向器和电刷三部分。磁极、电枢绕组、换向器和电刷三部分。磁极在定子上，电枢绕组在转子上；磁极在定子上，电枢绕组在转子上； 换向器在转子上，电刷在定子上。换向器在转子上，电刷在定

16、子上。直流电机的结构直流电机的结构3-2-1 直流伺服电机的结构与原理直流伺服电机的结构与原理绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院3-2-1 直流伺服电机的结构与原理直流伺服电机的结构与原理绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕

17、刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院3-2-1 直流伺服电机的结构直流伺服电机的结构绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院直流电动机的定子有一对主磁极，安装在机座直流电动机的定子有一对主磁极，安装在机座上，机座也叫磁轭，是主磁极磁力线的通路。上，机座也叫磁轭，是主磁极磁力线的通路。磁极与磁轭都是用导磁良好的钢铁制成

18、。磁极与磁轭都是用导磁良好的钢铁制成。 3-2-1 直流伺服电机的结构直流伺服电机的结构绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院在主磁极上安装有励磁绕组，绕组通电后就会在主磁极上安装有励磁绕组，绕组通电后就会在两个主磁极间产生主磁场在两个主磁极间产生主磁场 3-2-1 直流伺服电机的结构直流伺服电机的结构绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系

19、统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院直流电机转子也称为电枢，电枢铁芯由导磁良直流电机转子也称为电枢，电枢铁芯由导磁良好的硅钢片叠成，铁芯圆周均匀分布好的硅钢片叠成，铁芯圆周均匀分布18个槽，个槽，用来嵌放电枢绕组。电枢铁芯直径比主磁极间用来嵌放电枢绕组。电枢铁芯直径比主磁极间距离略小点。距离略小点。 3-2-1 直流伺服电机的结构直流伺服电机的结构绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流

20、伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院定子铁芯与转子铁芯的磁路图，浅蓝色箭头线定子铁芯与转子铁芯的磁路图，浅蓝色箭头线表示磁力线表示磁力线 3-2-1 直流伺服电机的结构直流伺服电机的结构绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学

21、院把绕制好的电枢绕组嵌入电枢槽内，每个绕组把绕制好的电枢绕组嵌入电枢槽内，每个绕组都有一对引出线都有一对引出线 3-2-1 直流伺服电机的结构直流伺服电机的结构绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院换向器有换向器有18个铜制换向片，排成圆筒形，固定个铜制换向片，排成圆筒形，固定在一个绝缘套筒上，换向片间留有缝隙，相互在一个绝缘套筒上，换向片间留有缝隙，相互绝缘。图绝缘

22、。图6用两个角度展示换向器的外观。用两个角度展示换向器的外观。 3-2-1 直流伺服电机的结构直流伺服电机的结构绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院把换向器安装在电枢转轴上，把电枢绕组的引把换向器安装在电枢转轴上，把电枢绕组的引出线按规律焊接在换向片上出线按规律焊接在换向片上 3-2-1 直流伺服电机的结构直流伺服电机的结构绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行

23、器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院为散去电机发出的热量，还要在电枢转轴上安为散去电机发出的热量，还要在电枢转轴上安装风扇装风扇 3-2-1 直流伺服电机的结构直流伺服电机的结构绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳

24、航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院电枢绕组通过电刷供电，电刷的主要成份是石电枢绕组通过电刷供电，电刷的主要成份是石墨，导电良好又润滑。电刷固定在刷握内，由墨，导电良好又润滑。电刷固定在刷握内，由弹簧片压向换向器。弹簧片压向换向器。 3-2-1 直流伺服电机的结构直流伺服电机的结构绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院电刷装置与换向器的位置关系，根据电枢绕组电刷装置与

25、换向器的位置关系，根据电枢绕组的常用绕法的线端头与换向器焊接位置，当磁的常用绕法的线端头与换向器焊接位置，当磁极在上下方时两个电刷组分布在换向器上下两极在上下方时两个电刷组分布在换向器上下两侧侧 3-2-1 直流伺服电机的结构直流伺服电机的结构绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院把电枢插入定子主磁极之间把电枢插入定子主磁极之间 3-2-1 直流伺服电机的结构直流伺服

26、电机的结构绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院在电机前后两侧装上端盖（剖面），端盖上有在电机前后两侧装上端盖（剖面），端盖上有轴承，支持电枢的旋转。电刷装置也固定在端轴承，支持电枢的旋转。电刷装置也固定在端盖上盖上 3-2-1 直流伺服电机的结构直流伺服电机的结构绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统

27、交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院在电机端盖上有散热通风孔，在机座上有出线在电机端盖上有散热通风孔，在机座上有出线盒盒 3-2-1 直流伺服电机的原理直流伺服电机的原理绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院在两电刷上接通电源，可在图上看到每

28、个线槽在两电刷上接通电源，可在图上看到每个线槽中线框的电流方向，线框受磁场作用力，转子中线框的电流方向，线框受磁场作用力，转子开始旋转，线框受力方向依左手定则判断。开始旋转，线框受力方向依左手定则判断。 3-2-1 直流伺服电机的原理直流伺服电机的原理绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院3-2-1 直流伺服电机的原理直流伺服电机的原理绪论绪论传感器与检测传感器与检测

29、执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院3-2-2 直流伺服电机的机械特性直流伺服电机的机械特性绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院改变电机的电压、磁通或电机的电枢电阻均可

30、改变电机的电压、磁通或电机的电枢电阻均可以改变电机转速；当改变电机的电压进行调速以改变电机转速；当改变电机的电压进行调速时，机械特性是一组平行直线，当达到额定电时，机械特性是一组平行直线，当达到额定电压时，可采用减少磁通来该提高转速；压时，可采用减少磁通来该提高转速；改变电枢电压调速为恒转矩调速；弱磁调速属于恒改变电枢电压调速为恒转矩调速；弱磁调速属于恒功率调速；电枢窜电阻运行效率低，应用于小功率功率调速；电枢窜电阻运行效率低，应用于小功率或特殊场合。或特殊场合。.3-2-3 直流伺服电机的驱动技术直流伺服电机的驱动技术绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺

31、服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院u 直流电机可分为：直流电机可分为：1) 电磁式；电磁式；2) 永磁式永磁式u电磁式又可分为：电磁式又可分为：u1)他励直流电机；他励直流电机；2) 自励直流电机自励直流电机3-2-3 直流伺服电机的驱动技术直流伺服电机的驱动技术绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制

32、雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院变流机组有交流异步电动机（有交流异步电动机（异步或同步）拖动直异步或同步）拖动直流发电机组实现变流流发电机组实现变流，由直流，由直流.发电机组给发电机组给需要调速的直流电动需要调速的直流电动机供电，调节只留发机供电，调节只留发电机的励磁电流，调电机的励磁电流，调节电动机的转速节电动机的转速可控硅有晶闸管半桥或全桥有晶闸管半桥或全桥整流给直流电机励磁整流给直流电机励磁，通过改变晶闸管导，通过改变晶闸管导通角来改变电动机的通角来改变电动机的励磁电压，从而改变励磁电压，从而改变电动机的转速。电动机的转速。PW

33、M通过改变脉冲宽度从通过改变脉冲宽度从而改变只留电动的励而改变只留电动的励磁电压来改变电动机磁电压来改变电动机的转速的转速可控硅调速可控硅调速直流斩波或脉宽调速直流斩波或脉宽调速旋转变流机组旋转变流机组3-2-3 直流伺服电机的驱动技术直流伺服电机的驱动技术绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院3-2-3 直流伺服电机的驱动技术直流伺服电机的驱动技术绪论绪论传感器与检

34、测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院3-2-3 直流伺服电机的驱动技术直流伺服电机的驱动技术绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院3-2-3 直流伺服电机的

35、驱动技术直流伺服电机的驱动技术绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院3-3 无刷直流电动机无刷直流电动机绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学

36、院采用有采用有18个凸极的内定子，由冲制的硅钢片叠个凸极的内定子，由冲制的硅钢片叠成成 .3-3 无刷直流电动机无刷直流电动机绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院内定子机架与转轴机座固定内定子机架与转轴机座固定 .3-3 无刷直流电动机无刷直流电动机绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位

37、置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院在定子凸极上绕有励磁线圈，用来产生旋转磁在定子凸极上绕有励磁线圈，用来产生旋转磁场。场。 .3-3 无刷直流电动机无刷直流电动机绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院在定子凸极上绕有励磁线圈，用来产生旋转磁在定子凸极上绕

38、有励磁线圈，用来产生旋转磁场。场。 .3-3 无刷直流电动机无刷直流电动机绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院在定子机架上还安装有在定子机架上还安装有4个反射式光电开关元个反射式光电开关元件，与转子外壳内安装的编码盘一同组成转子件，与转子外壳内安装的编码盘一同组成转子位置检测装置。位置检测装置。 3-3 无刷直流电动机无刷直流电动机绪论绪论传感器与检测传感器与检测执

39、行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院外转子由六片圆弧片状永磁体磁极组成，磁极采用强永磁材料制成，磁场外转子由六片圆弧片状永磁体磁极组成，磁极采用强永磁材料制成，磁场方向为径向，相邻磁极磁场方向相反，三个磁极方向为径向，相邻磁极磁场方向相反，三个磁极N极向内，三个磁极极向内，三个磁极S极向极向内。磁极粘贴在机壳（上端盖）内圆周，机壳又是磁軛，提供转子磁路。内。磁极粘贴在机壳（上端盖）内圆周，机壳又是磁

40、軛，提供转子磁路。在外转子内还安装有编码盘与定子上的反射式光电开关元件一同组成转子在外转子内还安装有编码盘与定子上的反射式光电开关元件一同组成转子位置检测装置。下面是外转子的正视图与侧视图。位置检测装置。下面是外转子的正视图与侧视图。 3-3 无刷直流电动机无刷直流电动机绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院将外转子安装在转轴机座的轴承上将外转子安装在转轴机座的轴承上

41、 3-3 无刷直流电动机无刷直流电动机绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院安装好上端盖（机壳）与下端盖，一个外转子直流无刷永安装好上端盖（机壳）与下端盖，一个外转子直流无刷永磁电动机就组装好了。磁电动机就组装好了。 3-3 无刷直流电动机无刷直流电动机绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统

42、位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院安装好上端盖（机壳）与下端盖，一个外转子直流无刷永安装好上端盖（机壳）与下端盖，一个外转子直流无刷永磁电动机就组装好了。磁电动机就组装好了。 3-3 无刷直流电动机驱动无刷直流电动机驱动绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院

43、术学院3-3 交流伺服电机概述交流伺服电机概述绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院3-3 交流伺服电机概述交流伺服电机概述绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳

44、航空职业技术学院术学院3-3 交流伺服电机概述交流伺服电机概述绪论绪论传感器与检测传感器与检测执行器执行器步进伺服系统步进伺服系统直流伺服系统直流伺服系统交流伺服系统交流伺服系统位置伺服与多轴位置伺服与多轴现场总线运动控制现场总线运动控制雕刻机控制系统雕刻机控制系统S120运动控制运动控制沈阳航空职业技沈阳航空职业技术学院术学院Diagram Add your title in here Add your title in here Add your title in hereThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mal

45、l developed by Guild Design Inc.ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.Diagram Click to add Text Click to add Text Click to add Text Click to add Text Click

46、to add Text Click to add Text Click to add Text Click to add Text Click to add TextThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.DiagramThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.ThemeGallery is a Design Dig

47、ital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.DiagramText in hereText in hereText in hereTitleTitleThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.Th

48、emeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.DiagramClick to add TextClick to add TextClick to add TextClick to add TextClick to add TextClick to add TextTitleAdd your textDiagram Add your text in here Your text in here Your text in here Your text in here

49、Add your text in here Your text in here Your text in here Your text in hereThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall dev