4.1～4.4 常用控制电机（课件）-《电机与电气控制技术》同步精品课堂（机工版·第2版）

《电机与电气控制技术》（第2版）机械工业出版社 同步精品课程——中职专业课 第四章 常用控制电机 第1~4节 （第16课时） 知识目标 了解常用控制电机的结构和工作原理相关知识。 能力目标 通过学习常用控制电机的内容，了解直流伺服电机和交流伺服电机的结构、工作原理和控制方式；熟悉直流测速发电机和交流测速发电机的工作原理和特性；了解步级发电机的结构、工作原理等内容。 情感目标 通过学习伺服电机和测速发电机的结构和工作原理等知识，同学们将理论知识应用的知识储备，以便同学们的能够更好地应用电动机。 三维目标 第一章 绪论 导入情景 01 控制电机 新知学习 02 1.控制电机在现代化建设和自动控制系统中的作用 控制电机是一种机电元件，它在各类自动控制系统中具有执行、检测和解算的功能。 传统的控制电机是一种微电机，机座外径约在几毫米至几十毫米之间，容量在几十毫瓦至几百瓦之间；目前控制电机的功率已达数十千瓦。控制电机已经成为现代工业自动化系统、现代军事装备和其它科技领域中不可缺少的重要元件，它的应用范围十分广泛。 第一节 控制电机概述 新知学习 02 第一节 控制电机概述 2.控制电机的发展趋势 (1)产品向小型、轻量、薄型化方向发展。 (2)新型材料的应用：工程塑料，高性能稀土永磁材料。 (3)电机及其控制电路向集成化、专用化和机电一体化方向发展。计算机控制技术、微电子技术和电力电子技术的发展，为控制电机的集成化、专用化和机电一体化提供了条件。 (4)新型产品不断涌现。超声波电机、静电电机、光热电机等。 新知学习 02 第二节 伺服电动机 1.概念 2.分类 伺服电动机又称为执行电动机，其功能是把输入的电压信号变换成转轴的角位移或角速度输出。 按伺服电动机的使用电源不同，分为直流伺服电动机和交流伺服电动机。 新知学习 02 直流伺服电动机就是一台微型他励直流电动机，其结构与工作原理与他励直流电动机相同。直流伺服电动机按励磁方式不同可分为他励式和永磁式两种。 工程中采用直流电压信号控制伺服电动机的转速和转向，其控制方式有电枢控制和磁场控制两种。前者是通过改变电枢电压的大小和方向来达到改变伺服电动机的转速和转向；后者是通过改变励磁电压大小和方向来改变伺服电动机的转速和转向。后者只适用于他励式直流伺服电动机，且控制性能不如前者，因此工程中多采用电枢控制。 一、直流伺服电动机 新知学习 02 二、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。 新知学习 02 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”。为了防止自转现象的发生，必须增大转子电阻。 小试牛刀 02 练习： 1.伺服电动机的按使用电源分类为：直流伺服电动机和交流伺服电动机。 2.直流伺服电动机按励磁方式不同可分为他励式和永磁式两种。 3.直流伺服电动机就是一台微型他励直流电动机。（ √ ） 新知学习 02 测速发电机广泛用于各种速度或位置控制系统。在自动控制系统中作为检测速度的元件，以调节电动机转速或通过反馈来提高系统稳定性和精度，在解算装置中可作为微分、积分元件，也可作为加速或延迟信号用或用来测量各种运动机械在摆动或转动以及直线运动时的速度。测速发电机分为直流和交流两种。 第三节 测速发电机 新知学习 02 测速发电机 交流测速发电机 直流测速发电机 电磁式 永磁式 异步 同步 新知学习 02 直流测速发电机是一台微型直流发电机，其定子和转子结构与直流发电机基本相同，按励磁方式可分为他励式和永磁式两种，其中以永磁式直流测速发电机应用最为广泛。 一、直流测速发电机 新知学习 02 二、交流测速发电机 交流测速发电机有异步式和同步式两类，在自动控制系统中应用较广的为交流异步测速发电机。交流异步测速发电机结构与杯型转子伺服电动机相同。在机座号小的测速发电机中，定子槽内嵌放着空间相差90°电角度的两相绕组，其中一相绕组作为励磁绕组，另一相作为输出绕组。在机座号较大的测速发电机中，常将励磁绕组嵌放在外定子上，而把输出绕组嵌放在内定子上。 小试牛刀 02 练习： 1.测速发电机是一种测速元件，它将输入的机械转速转换为电压信号输出。 2.直流测速发电机是一台微型直流发电机，其定子和转子结构与交流发电机基本相同。