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文档简介

城市轨道交通行车规章项目一(任务二)城市轨道交通行车管理任务2城市轨道交通的运营与管理【任务的提出】运营与管理是城市轨道交通行车安全的重要环节要确保行车安全,就必须了解运营与管理的规定,掌握列车运营的模式,运用有关规定及相关要求,指导行车过程中的信号正确显示、人员的组织管理和行车安全等方面的工作。【知识点】运营管理的一般规定运营与管理的系统设计能力运营与管理的列车运行模式运营与管理的有关规定及相关要求【技能点】正确运用运营与管理的规定指导行车。正确运用运营与管理的列车运营模式指导行车组织工作。正确运用运营与管理的有关规定及相关要求指导行车过程中信号的正确显示、人员的组织管理和行车安全等方面的工作。【相关知识】一、运营管理的一般规定

(1)在系统建设前,应明确系统整体运营概念概念是整体性要求,是概念性的设计。(2)概念应包含对运营规模、运营模式、管理方式等内容的描述,明确系统在正常情况下的运营方式;在非正常情况下的管理措施,同时还应包括系统的自动化和运营人员的职责。二、系统的设计能力1、系统的运量规模(1)运输能力应能满足远期客流要求。(2)设计参数应考虑设计年限内乘客流量的增长幅度,应与线网设计相协调。(3)独立运营线路,与其它线路相连接的线路以及支线设置等设计参数应根据客流预测结果评估、计算(4)换乘应做到距离短,并配置方便。2、设计运输能力(1)列车定员、运行间隔、行驶速度。(2)影响间隔必须确定一切有影响的因素,特别是信号系统的能力必须要有适当的技术手段尽量减少乘客的乘降时间,如列车调度系统;列车与站台的界面;列车门的数量、宽度、开启度;乘客的行为。3、系统的舒适度(1)最小的运行速度。(2)最小和最大的间隔时间。(3)乘客座位与站位的比例。(4)电梯、自动扶梯设施的设置要求。(5)空调设施的要求。(6)列车运行的平稳度三、列车运行模式1、列车运行的控制与保护1)地铁、轻轨与有轨电车系统的列车保护(间隔)(1)地铁、轻轨应采取技术手段进行保护。(2)有轨电车通过司机瞭望与道路管理措施。2)在双轨区段行驶正常情况下采取右侧单方向行车。特殊情况下,在采取了适当的安全保护措施或相关运营措施的前提下,可占用非正常行车路线3)单行线路区段行驶(1)司机必须按规定使用的特殊信号显示行车。(2)在保护区段,列车安全防护措施必须与信号系统联锁。(3)临时在单行线路区段运行时,要通过其他手段实现要求。2、允许速度1)允许速度的定义系统线路最大的运行限制速度即为允许速度。(1)线路参数(轨道类型、曲线、坡度、其它参数)(2)信号参数。(3)车辆参数。2)允许速度的确定规定的允许速度和临时限速两种基本情况。应以实际运行情况来明文确定3)特定情况下的速度限制列车通过车站时的允许速度必须小于等于45KM/H3、有轨电车系统的运营遵守公交系统交通规则;列车长度不得超过75M4、列车自动驾驶运行的条件(1)必须配备列车自动防护措施。(2)接近建筑限界区域必须进行检查,确保没有妨碍运营安全的人员或障碍物。(3)确保乘客与控制中心的通信联系。(4)一旦发生紧急事故,应能做到迅速疏散乘客。8、故障条件下的运营1)故障车辆的处理故障车辆停止运营,根据实际情况采取不同的处置方式。引导乘客至就近车站。2)故障车辆的驾驶(1)应以与现在制动力相容许的车速行驶。(2)如不能从前端驾驶室驾驶时,可由前端司机引导后端驾驶。以确保安全。3)保障乘客安全措施必须要有预先准备好的措施、程序以保障乘客能立即逃离故障车辆。4)建立故障车辆行驶的规章制度企业内部手册中规章制度,必须重点强调故障车辆的运行程序。必须注重规定对于所有可预见的处理,对不可预见的情况,也必须要有特殊的规定。6、公务列车的运营1)公务列车在运载乘客时间段的运营

在营运时间段运行时,必须由驾驶乘客列车同等水平并具有资质的司机驾驶。

必须配备司机警惕手柄及车载保护设施。

必须不低于旅行速度运行。必须单独制定运行时刻表。2)在未运载乘客时间段的运营

除上述要求,还必须与最后一列乘客列车保持一定安全行驶距离,清晨必须提前驶离运营线路。也应制订单独运行时刻表。3)对列车负荷的要求负荷必须安全,不得超过限界,并采取必要防护措施。4)运营人员至少配备一名以上训练有素的司机。四、运营与安全设施的配置与要求1、车辆数量车辆数量应满足列车运行计划的要求,同时考虑一定的备用车和维修车的数量2.辅助配线辅助配线应满足正常运行情况下的列车运行、折返、出入等要求,同时在可能的情况下,根据运营概念的要求尽量留有适当的灵活性。辅助配线主要包含以下几种类型。①折返线。②临时存车线。③车辆段或停车场出入线。④与其他线路的联络线。1)信号的设置要求信号、标志、指示器及其他声响信号的使用必须尽最大可能满足运营要求及安全指示。对于信号、标志、指示器及其他声响信号连同一些指示设施的要求规定应单独编制在同一信号手册中,并作为城市轨道交通安全通则的一部分。视觉指示设施必须有合适的视觉距离,并能清楚地识别。复示信号必须安装在主体信号视觉范围内,并少于常用制动所需要的停车距离在主体信号停车的地方,并信号明确发生故障时,按照信号手册及企业内部员上职责手册中的规定,必须实施特殊的规定。对于发生故障的信号、标志、指示器应予以更换。特殊的应标记。

2)信号的定义按照信号手册中的规定,信号、标志、指示器及其他声响信号都是有形的,有色的及有声响的。

3)对于接受信号后的反应当信号发生故障或不能准确无误接受信号时,应按严格的意义理解信号内容,最大可能地保障安全。

4)紧急信号的特征紧急信号必须是以视觉与声响的形式发出的。列车应立即停车。5)车内信号

在影响视觉的情况下,尤其是昏暗中、黑夜及隧道中应开启车内信号,车前灯与尾灯。6)速度信号

对任何最大允许行驶速度的限制,都应根据相应的减速度要求,以设定速度极限信号的方式标示。

当受到条件限制,在后方一定距离内不能清晰地显示时,应显示速度极限报警信号。7)调车信号

调车信号必须以视觉与声响形式发出。

当显示调车停止信号时,只要能识别出任何一种信号形式,调车行动应立即停止,4.车站站台、楼梯、通道车站站台、楼梯.通道容量的确定参数等。

5.乘客信息系统对于整个系统应确定一个统的,标准化的,且易于明白的信息系统,该系统包括以下方面。

①列车到站指示。

⑦车辆内部及外部的指示信息。

③播音系统(PAS)。

④故障通知信息。

⑤信息资料如列车时刻表、地图、票价表以及宣传册6.车站通风与防灾设施1)总体要求

所有设施的设置必须保障发生以下情形时列车的继续运行(可能只在未受影响的线路区段上)。

①发生意外事故及故障时(在降低模式状态下运行)

②事故(尽可能有效使用紧急故障运行)。

以上两点要求尤其适用于以下情况。

①车站。

②轨道设置(折返设施的设置),紧急故障运行条件下或降低模式状态下的设施布置(双向线路的运行等)。

③列车保护系统的谩计。

④列车调度系统。⑤供电。2)发生意外事故或故障时,应采取的运营措施

如果在运营期间发生有可能影响安全工作的事故或故障时,必须将车辆或设施部分完全脱离运行,并在必要时得到保护。

3)故障检测与报告

任何被检测出的不正常状态、故障及事故都应立即通过电话或无线通信报告给有关负责人或控制中心。4)一旦发生严重的事故或灾难与火灾时应采取的措施

必须采取预防措施以保障一旦发生事故或火灾时交通道路的畅通,并能及时提供有效救助。5)对于无安全问题设施故障的处理措施故障能够影响所有运营设施。故障可以不同程度的影响运营,具体分为以下/种情况。

①不影响运营。

②短时间影响运营。

③长时间影响运营。

负责运营的经理必须根据企业内部手册的规定,考虑不同的情况,及其可能导致的后果。

企业内部手册必须提供下列措施规定。

①处理措施信息,可行的营救乘客的措施及将他们运送到安全地点。

②现场情况的安全保护。

③由负责维护的部门人员消除故障,如不可能应将故障影响限制在最小范匍。

④当故障持续时,在未受影响的线路区段行驶的列车应在降低模式状态下运行在所有制订的措施规定中,乘客及运营人员的生命安全是第一重要的。

6)对于带有严重安全问题的紧急情况的处理措施一般为脱轨、火灾、洪水及类似的重大事故。这种灾难将使受影响区段的列车停止运营。

①对于受影响区域内的乘客进行营救与疏散。

②现场情况的安全保护。

③召集运输企业的运输及维护部门的人员。

④消除故障。

⑤当故障持续时,在未受影响的线路区段行驶的列车应在降低模式状态下运行,同时在所有制订的措施规定中,乘客及运营人员的生命安全是第一重要的。7)紧急情况处理时的总体要求

发生紧急情况应立即报告,并在发生过程中持续报告情况进展。

处理这类紧急情况应委派一名有责任感的、有经验的人员负责整个事件的处理,该负责人在解决消除故障时,要使在现场营救的所有工作人员清晰辨别其指示。

企业内部要配备可应付处理所有重要设施发生故障的有经验的救援人员,这些人员须24小时备勤,随时投入营救工作。一旦发生事故必须通知所有运营人员立即采取行动。

事故结束后要对营救措施进行分析,改善今后的营救效果与应对体系。

营救人员必须协同公安及救援部门定期演习。五、运营管理机构与职责1、运营主管部门的职责1)运营企业的职责

运营企业必须保障安全与有序运营的要求。尤其要保障设施与车辆随时处于良好的运行状况,能进行安全运营。

运营企业要慎重选择、使用、聘用运营及运营监督人员,要保障安全有序地运送乘客。

2)运营经理的选派

运营企业为了完成城市轨道交通安全通则所赋予的义务,必须选派一个负责运营的经理,负责运营的经理必须至少任命一个助手。3)企业在任命负责运营经理时所要考虑的因素一定要考虑他能否胜任这项工作职责。企业或董事会所做出的某项可能影响运营的决定必须要告知负责运营的经理,尤其是当涉及下列内容时:①设施的规划与建造。

②车辆的设计与建造。

③运营职责范围的定义。

④运营人员的选择、聘用及管理。

⑤对于运营人员工作失职或失误进行的调查或质询。

⑥以协议的方式将运营经理的工作职责转交给其他不属于运输部门的人员或机构。

2.运营经理1)运营经理的职责

运营经理负责处理所有安全问题,并接受国家技术监督机构的督查。2)企业的职责

企业必须保障运营经理在工作中不受其他人为障碍影响。

3)代理(副)运营经理的聘用

除紧急情况外,代理(副)运营经理只有在接到书面指示后才可以代理运营经理的工作职责。4)制订企业内部运营安全条例与制度

运营经理负责制订运营安全条例与制度,且须上报给国家技术监督机构,同时负责运营安全条例与制度的实施。六、运营人员资质和规章制度1.运营人员的聘用列车与运营没施只能由经过培圳或运营经理指派的人员进行操作2.聘用运营人员的原则

为了实现运营概念,必须确保所有运营功能在可预见的情况下安全而有序地实现,由运营人员或设备自动执行的功能是运营概念的一个组成部分。

所有运营人员必须受到经过特殊培训及有经验的监督人员的工作监督。

3.聘用不属于运营部门的人员规定在某此特殊情况下,尤其在调试与维修运营期问,可以聘用不埔于运营部门的人员进行列车与运营设施的操作,但必须是经培训后合格的人员。单位仍然要承担安全责任!

4.聘用人员的备案

聘用运营人员的备案内容必须包括:姓名;聘用期限;特殊事件。5.列车运营人员

每列车必须配备经培训合格的司机,且他必须熟悉了解行驶路线。6.对于运营人员录用的要求①智力与体力上的要求。

②要求最小年龄超过18岁。

③没有不符合作为运营人员条件的缺陷记录。7.身体健康要求

运营人员在上岗工作之前必须由指定的医院(医生)检查身体健康情况。8.超过40岁的运营人员的身体健康证明年满40岁以后,每5年必须接受并通过一次职业性医疗检查。

9.怀疑身体患有疾病

当运营人员对自身身体健康持有怀疑,尤其怀疑患有严重疾病时,只有进行再次医疗检查,只有通过后才能重新上岗工作。10.运营候补人员的备案

对于预备从事运营工作的候补人员的所有情况都必须记录备案。11.人员培训

运营人员应在有技术经验的教导人员监督下集中一段时间进行培训。

培训内容包括专业强化培圳,理论与实践培训或指导。如果员工所从事的某项工作间断时间满6个月(如生病等原因),必须重新接受培训与指导。员工因犯有严重工作过失必须重新接受培训与指导。

还要进行定期的再培训学习,尤其是安全与紧急救援方面。同时还要从最近的重大事故中汲取经验教训。

还必须重点培训在发生紧急事故时应采取的紧急救援与救助措施。

应建立一套详细的培训及考核运营人员的计划。12.操作新设备之前的培训

在操作新设备之前也必须进行培训或指导。13.对待乘客的行为

运营人员对待乘客必须热情、谨慎、周到。必须将乘客的人身安全放在首位。14.酗酒或吸毒

运营人员在工作期问或准备上岗之前不能酗酒或吸毒。15.运营人员生病期间的行为

1)生病对于运营人员工作的影响

因生病而影响正常工作的运营人员不应再继续上岗工作。2)运营人员本人或其家庭成员患有传染性疾病

有可能与乘客直接接触的运营人员,在他们本人或他们的家属患有传染性疾病时不应再继续上岗工作。16.企业内部运营安全条例与制度1)规章制度手册

为了保障运营安全有序,所有运营程序和规章制度必须编辑成详细的运营人员手册。2)按规章制度手册培训员工

必须以运营人员手册的要求培训及考核运营人员,使所有运营人员都必须熟悉并遵守运营手册的要求。

3)规章制度手册的更新

运营手册在必要时必须更新。4)列车运营时刻表

根据乘客流量必须确定列车运营时刻表,并且必须根据乘客流量的变化调整列车运营时刻表。

列车运营时刻表是计算及确定所需运营车辆数量的基础。为了保障运营安全而有序,一旦车辆出现了故障,相当数量的备用车辆必须投入运营。

列车运营时刻表必须张贴在车站内。列车运营时刻表根据我国有关作息时间的法规制定。5)运营人员工作日志,值班登记表,交接班登记表、列车运营时刻表是运营人员工作日志的基础,工作日志是供运营人员使用的基础。谢谢观看/欢迎下载BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH2009电子大赛电机部分培训一、直流电机()汇报人姓名图4为采用内部集成有两个桥式电路的专用芯片L298所组成的电机驱动电路。驱动芯片L298是驱动二相和四相步进电机的专用芯片,我们利用它内部的桥式电路来驱动直流电机,这种方法有一系列的优点。每一组PWM波用来控制一个电机的速度,而另外两个I/O口可以控制电机的正反转,控制比较简单,电路也很简单,一个芯片内包含有8个功率管,这样简化了电路的复杂性,如图所示IOB10、IOB11控制第一个电机的方向,IOB8输入的PWM控制第一个电机的速度;IOB12、IOB13控制第二个电机的方向,IOB9输入的PWM控制第二个电机的速度。

步进电机是利用电磁铁的作用原理,将脉冲信号转换为线位移或角位移的电机。每来一个电脉冲,步进电机转动一定角度,带动机械移动一小段距离。特点:(1)来一个脉冲,转一个步距角。(2)控制脉冲频率,可控制电机转速。(3)改变脉冲顺序,可改变转动方向。应用:由于步进电动机的这一工作职能正好符合数字控制系统要求,因此它在数控机床、钟表工业及自动记录仪等方面都有很广泛的应用二、步进电动机及其控制种类:励磁式和反应式两种。励磁式步进电机的转子上有励磁线圈,依靠电磁转矩工作。反应式步进电机的转子上没有励磁线圈。依靠变化的的磁阻生成磁阻转矩工作。应用最广泛,它有两相、三相、多相之分。三相反应式步进电动机的原理结构图如下:ABCIAIBIC

定子内圆周均匀分布着六个磁极,磁极上有励磁绕组,每两个相对的绕组组成一相。采用Y连接,转子有四个齿。定子转子1、步进电机的结构2、步进电机的工作原理

由于磁力线总是要通过磁阻最小的路径闭合,因此会在磁力线扭曲时产生切向力,而形成磁阻转矩,使转子转动。现以BCIAIBIC的通电顺序,使三相绕组轮流通入直流电流,观察转子的运动情况。ABCA(1)三相单三拍(FLASH)CA'BB'C'A3412

A相绕组通电,B、C相不通电。气隙产生以A-A为轴线的磁场,而磁力线总是力图从磁阻最小的路径通过,故电动机转子受到一个反应转矩,在此转矩的作用下,转子必然转到左图所示位置:1、3齿与A、A′极对齐。“三相”指三相步进电机;“单”指每次只能一相绕组通电;“三拍”指通电三次完成一个通电循环。CA'BB'C'A3412

同理,B相通电时,转子会转过30角,2、4齿和B、B´磁极轴线对齐;当C相通电时,转子再转过30角,1、3齿和C´、C磁极轴线对齐。1C'342CA'BB'ACA'BB'C'A3412

这种工作方式下,三个绕组依次通电一次为一个循环周期,一个循环周期包括三个工作脉冲,所以称为三相单三拍工作方式。按ABCA……的顺序给三相绕组轮流通电,转子便一步一步转动起来。每一拍转过30°(步距角),每个通电循环周期(3拍)磁场在空间旋转了360°而转子转过90°(一个齿距角)。CA'BB'C'A3412CA'BB'C'A3412

A相通电,转子1、3齿与A、A'对齐。

A、B相同时通电,A、A'磁极拉住1、3齿,B、B'磁极拉住2、4齿,转子转过15,到达左图所示位置。按AABBBCC

CA的顺序给三相绕组轮流通电。这种方式可以获得更精确的控制特性。(2)三相六拍(FLASH)CA'BB'C'A3412B相通电,转子2、4齿与B、B´对齐,又转过15。3412CA'BB'C'AB、C相同时通电,C'、C

磁极拉住1、3齿,B、B'磁极拉住2、4齿,转子再转过15。三相反应式步进电动机的一个通电循环周期如下:AABBBCC

CA,每个循环周期分为六拍。每拍转子转过15(步距角),一个通电循环周期(6拍)转子转过90(齿距角)。与单三拍相比,六拍驱动方式的步进角更小,更适用于需要精确定位的控制系统中。AB通电CA'BB'C'A3412BC通电3412CA'BB'C'ACA通电CA'BB'C'A3412与单三拍方式相似,双三拍驱动时每个通电循环周期也分为三拍。每拍转子转过30(步距角),一个通电循环周期(3拍)转子转过90(齿距角)。(3)三相双三拍(FLASH)按ABBCCA的顺序给三相绕组轮流通电。每拍有两相绕组同时通电。

从以上对步进电机三种驱动方式的分析可得步距角计算公式:—步距角Zr

—转子齿数m—每个通电循环周期的拍数实用步进电机的步距角多为3和1.5。为了获得小步距角,电机的定子、转子都做成多齿的。相数:产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。常用m表示。拍数:完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示,或指电机转过一个齿距角所需脉冲数,以四相电机为例,有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB,四相八拍运行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.步距角:对应一个脉冲信号,电机转子转过的角位移用θ表示。θ=360度/(转子齿数*运行拍数),以常规二、四相,转子齿为50齿电机为例。四拍运行时步距角为θ=360度/(50*4)=1.8度(俗称整步),八拍运行时步距角为θ=360度/(50*8)=0.9度(俗称半步)。3.步进电机的静态指标术语定位转矩:电机在不通电状态下,电机转子自身的锁定力矩(由磁场齿形的谐波以及机械误差造成的)静转矩:电机在额定静态电作用下,电机不作旋转运动时,电机转轴的锁定力矩。此力矩是衡量电机体积(几何尺寸)的标准,与驱动电压及驱动电源等无关。虽然静转矩与电磁激磁安匝数成正比,与定齿转子间的气隙有关,但过分采用减小气隙,增加激磁安匝来提高静力矩是不可取的,这样会造成电机的发热及机械噪音。1)步距角精度

步进电机每转过一个步距角的实际值与理论值的误差。用百分比表示:误差/步距角*100%。不同运行拍数其值不同,四拍运行时应在5%之内,八拍运行时应在15%以内。2)失步

电机运转时运转的步数,不等于理论上的步数。称之为失步。3)失调角

转子齿轴线偏移定子齿轴线的角度,电机运转必存在失调角,由失调角产生的误差,采用细分驱动是不能解决的。4)最大空载起动频率

4.步进电机动态指标及术语电机在某种驱动形式、电压及额定电流下,在不加负载的情况下,能够直接起动的最大频率。5)最大空载的运行频率

电机在某种驱动形式,电压及额定电流下,电机不带负载的最高转速频率。6)运行矩频特性

电机在某种测试条件下测得运行中输出力矩与频率关系的曲线称为运行矩频特性,这是电机诸多动态曲线中最重要的,也是电机选择的根本依据。如图2所示:图2力矩与频率曲线图环形分配器、功率放大器以及其它控制线路组合构成步进电机的驱动系统,其方框图如图4,在下一节的方案选择时,也是按照驱动系统的结构来进行。5.步进电机驱动系统的结构图4步进电机驱动系统结构图基本原理作用如下:

(1)控制换相顺序

通电换相这一过程称为脉冲分配。例如:三相步进电机的三拍工作方式,其各相通电顺序为A-B-C,通电控制脉冲必须严格按照这一顺序分别控制A,B,C相的通断。

(2)控制步进电机的转向

如果给定工作方式正序换相通电,步进电机正转,如果按反序通电换相,则电机就反转。

(3)控制步进电机的速度

如果给步进电机发一个控制脉冲,它就转一步,再发一个脉冲,它会再转一步。两个脉冲的间隔越短,步进电机就转得越快。调整单片机发出的脉冲频率,就可以对步进电机进行调速。

主要元件:恒压恒流桥式2A驱动芯片L298N、光电耦合器TLP521-4

工作电压方式:直流

工作电压:信号端4~6V、控制端5~36V

调速方式:直流电动机采用PWM信号平滑调速。

特点:

1、可实现电机正反转及调速。

2、启动性能好,启动转矩大。3、工作电压可达到36V,4A。

4、可同时驱动两台直流电机。

5、适合应用于机器人设计及智能小车的设计中。

实例一:用L298驱动两台直流减速电机的电路。引脚A,B可用于PWM控制。如果机器人项目只要求直行前进,则可将IN1,IN2和IN3,IN4两对引脚分别接高电平和低电平,仅用单片机的两个端口给出PWM信号控制A,B即可实现直行、转弯、加减速等动作。

实例二:用L298实现二相步进电机控制。将IN1,IN2和IN3,IN4两对引脚分别接入单片机的某个端口,输出连续的脉冲信号。信号的快慢决定了电机的转速。改变绕组脉冲信号的顺序即可实现正反转。图13L298驱动步进电机伺服电动机又称执行电动机。其功能是将输入的电压控制信号转换为轴上输出的角位移和角速度,驱动控制对象。伺服电动机可控性好,反应迅速。是自动控制系统和计算机外围设备中常用的执行元件。伺服电动机可分为两类:交流伺服电动机和直流伺服电动机三、伺服电动机及其控制1、交流伺服电动机

交流伺服电动机就是一台两相交流异步电机。它的定子上装有空间互差90的两个绕组:励磁绕组和控制绕组,其结构如图所示。励磁绕组控制绕组杯形转子内定子交流伺服电动机结构图~Uf~UcC其旋转速度n为:n=60f(1-s)/p=n0(1-s)f:交流电源频率(HZ)p:为磁级对数n0:电动机旋转磁场转速(r/min),

n0=60f/ps:转差率,s=(n0-n)/n0图5—21.基本工作原理:交流伺服电动机以单相异步电动机原理为基础,从图5—2可以看出,励磁绕组WF接到电压为Uf的交流电网上,控制绕组WC接到控制电压Uc上,当有控制信号输入时,两相绕组便产生旋转磁场。该磁场与转子中的感应电流相互作用产生转矩,使转子跟着旋转磁场以一定的转差率转动起来.放大器检测元件控制信号+–+–控制绕组励磁绕组+++–––11(b)相量图交流伺服电动机的接线图和相量图(a)接线图交流伺服电动机的接线图和相量图放大器检测元件控制信号+–+–控制绕组励磁绕组+++–––1励磁绕组串联电容C,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,从而产生所需的旋转磁场。控制电压与电源电压频率相同,相位相同或反相。励磁绕组固定接在电源上,当控制电压为零时,电机无起动转矩,转子不转。放大器检测元件控制信号+–+–控制绕组励磁绕组+++–––1

若有控制电压加在控制绕组上,且励磁电流和控制绕组电流不同相、相位相差90度、幅值相等i1=Ikmsinωti2=Ikmsin(ωt-90)Bk=BmsinωtBj=Bmsin(ωt-90)因此便产生两相旋转磁场。在旋转磁场的作用下,转子便转动起来。交流伺服电动机的特点:不仅要求它在静止状态下,能服从控制信号的命令而转动,而且要求在电动机运行时如果控制电压变为零,电动机立即停转。如果交流伺服电动机的参数选择和一般单相异步电动机相似,电动机一经转动,即使控制等于零,电动机仍继续转动,电动机失去控制,这种现象称为“自转”。什么是“自转”现象?2.消除自转现象的措施由三相异步电动机的特性可知,转子电阻值对电动机的机械特性有较大的影响,如图5—4所示。当转子阻值增大到一定程度,例如图中r23时,最大转矩可出现在s=l附近。为此目的,把伺服电动机的转子电阻r2设计得很大,使电动机在失去控制信号单相运行时,正转矩或负转矩的最大值均出现在Sm>1的地方,这样可得出图5—5所示的机械特性曲线。

图5—5中曲线l为有控制电压时伺服电机的机械特性曲线,曲线T+和T-为去掉控制电压后,脉动磁场分解为正、反两个旋转磁场对应产生的转矩曲线。曲线T为去掉控制电压后单相供电时的合成转矩曲线。从图中可看出,它与异步电动机的机械特性曲线不同,是在第二和第四象限内。当转速n为正时,电磁转矩T为负,当n为负时,T为正,即去掉控制电压后,单相供电时的电磁转矩的方向总是与转子转向相反,所以,是一个制动转矩。由于制动转矩的存在,可使转子迅速停止转动,从而避免“自转”现象。电机停止转动所需要的时间,比两相电压Uf和Uc同时取消、单靠摩擦等制动方法所需的时间要短得多。这正是两相交流伺服电动机在工作时,励磁绕组始终接在电源上的原因。

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