控制電機(jī)復(fù)習(xí)大綱

《自動(dòng)控制元件》課程小結(jié)主講：陳軍1緒論主要內(nèi)容：1.1控制電機(jī)與自動(dòng)控制系統(tǒng)1.2控制電機(jī)的類型與特點(diǎn)1.3本課程的主要內(nèi)容與要求1）按功能作用分類功率元件（執(zhí)行元件）信號(hào)元件；2）工作電流分類直流元件：交流元件：脈沖元件：3）工作磁場的類型恒定磁場：脈振磁場：旋轉(zhuǎn)磁場：2直流測速發(fā)電機(jī)主要內(nèi)容：§2-1工作原理和結(jié)構(gòu)§2-2直流電動(dòng)勢的關(guān)系§2-3直流測速發(fā)電機(jī)的輸出特性§2-4輸出特性的誤差分析§2-5在控制系統(tǒng)中的主要應(yīng)用2直流測速發(fā)電機(jī)1、發(fā)電機(jī)的輸出電動(dòng)勢（2-10）

2、發(fā)電機(jī)的輸出電壓（2-12）3、測速發(fā)電機(jī)的輸出特性（2-14）原動(dòng)機(jī)Ua

Uj

Ea

Ra

T1,nTe

Ia

RL

2直流測速發(fā)電機(jī)4、輸出特性的誤差分析溫度的影響；電樞反應(yīng)；延遲換向去磁；紋波；電刷接觸電壓降；3.1直流電動(dòng)機(jī)的工作原理3.2電磁力矩與基本方程3.3直流伺服電機(jī)的使用3.4控制方式與靜特性3.5電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)與制動(dòng)控制3.6直流伺服電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性3.7新型直流伺服電機(jī)3直流伺服電機(jī)3直流伺服電機(jī)3.2基本方程Ua→Ia→→F→n→→Ea1)電磁力矩方程2)電動(dòng)勢方程3)電壓平衡方程4)轉(zhuǎn)矩平衡方程3直流伺服電機(jī)Ua→Ia→→F→n→→Ea機(jī)械特性方程T=f(n),T=f(I)3.2基本方程3直流伺服電機(jī)3.3直流伺服電機(jī)的使用直流電機(jī)的啟動(dòng)直流電機(jī)的調(diào)速3.4直流伺服電機(jī)的控制方式與靜態(tài)特性1、直流電機(jī)的調(diào)速方法及特點(diǎn)2、靜態(tài)特性：機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性①特性方程②特性曲線③特征參數(shù)3直流伺服電機(jī)3.5電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)與制動(dòng)控制方式2、制動(dòng)控制方式及特性；發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)能耗制動(dòng)狀態(tài)反接制動(dòng)狀態(tài)1、工作狀態(tài)：電動(dòng)機(jī)狀態(tài)、發(fā)電機(jī)狀態(tài)3.6直流伺服電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性或動(dòng)態(tài)特性影響因素機(jī)電時(shí)間常數(shù)與系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)系4變壓器主要內(nèi)容：§4-1變壓器的應(yīng)用、結(jié)構(gòu)、原理§4-2變壓器的運(yùn)行分析§4-3變壓器的等值電路與向量圖

4變壓器1、電動(dòng)勢的一般公式3、i1與i2的關(guān)系——磁勢平衡方程2、變壓器的變壓比主磁勢主磁通4變壓器4、等值電路等效（折合）計(jì)算原則（1）電流折合：按磁勢不變?cè)瓌t（2）電動(dòng)勢、電壓折算：按功率不變?cè)瓌t（3）電阻與電抗的折算：按功率不變的原則5自整角機(jī)主要內(nèi)容：§5-1概述§5-2控制式自整角機(jī)的工作原理§5-3差動(dòng)控制自整角機(jī)§5-4力矩式自整角機(jī)5自整角機(jī)1、結(jié)構(gòu)類型及應(yīng)用形式2、控制式角機(jī)的原理及輸出關(guān)系（5-11）協(xié)調(diào)位置、失調(diào)角與比電壓力矩式、控制式；發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、差動(dòng)發(fā)射機(jī)、差動(dòng)接收機(jī)

3、差動(dòng)控制原理5自整角機(jī)4、力矩式角機(jī)控制原理失調(diào)角:當(dāng)T≠0，>0——稱為失調(diào)角；輸出力矩—整步轉(zhuǎn)矩TT協(xié)調(diào)位置：使T=0的位置，即

=1-2=0

第六章旋轉(zhuǎn)變壓器主要內(nèi)容：§6-1旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)、分類及用途§6-2正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器§6-3線性旋轉(zhuǎn)變壓器§6-4旋轉(zhuǎn)變壓器的應(yīng)用第六章旋轉(zhuǎn)變壓器1、結(jié)構(gòu)類型、原理及用途2、輸入輸出特性空載特性正余弦——旋轉(zhuǎn)變壓器；線性式——旋轉(zhuǎn)變壓器；比例式——旋轉(zhuǎn)變壓器；特殊型——旋轉(zhuǎn)變壓器；輸出特性的非線性特征（畸變）消除畸形的方法第7章交流伺服電機(jī)主要內(nèi)容：§7-1基本結(jié)構(gòu)及工作原理§7-2兩相繞組的旋轉(zhuǎn)磁場及工作特性§7-3交流伺服電機(jī)的機(jī)械特性與調(diào)節(jié)特性§7-4交流伺服電機(jī)的控制方式§7-5交流伺服電機(jī)的使用第7章交流伺服電機(jī)j2j1k1k1UjUk1、圓形磁場及其機(jī)械特性1)兩個(gè)幅值相等（Bkm=Bjm=Bm），空間和時(shí)間相位相差90度的單相脈振磁場的合成，是一個(gè)圓形的旋轉(zhuǎn)磁場。2)B的轉(zhuǎn)向，取決Bk和Bj相位3)B的轉(zhuǎn)速，取決電源頻率f和定子磁極p機(jī)械特性1Sm0STTmTd0ntnR3R2R1機(jī)械特性的穩(wěn)定和非穩(wěn)定sm>1特征參數(shù)：Tm,Sm,Td

第7章交流伺服電機(jī)2、橢圓磁場及其機(jī)械特性橢圓磁場=兩個(gè)直徑不同的圓形磁場的“和”nt橢圓磁場=+圓形磁場小圓形磁場nt橢圓磁場的機(jī)械特性單相自轉(zhuǎn)現(xiàn)象sm>1第7章交流伺服電機(jī)3、控制方式1）幅值控制——=900，改變，使0<<1；2）相位控制——=1，改變，使0<<900；3）幅相控制——同時(shí)改變與值的大??；移相電容C的選擇計(jì)算令n=0時(shí)，§9-1同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及類型§9-2永磁式同步電機(jī)§9-3反應(yīng)式同步電機(jī)§9-4磁滯式同步電機(jī)§9-5電磁減速式同步電動(dòng)機(jī)第九章小功率同步電機(jī)1、結(jié)構(gòu)類型及原理第九章小功率同步電機(jī)定子的結(jié)構(gòu)類型三相交流繞組；兩相交流繞組；單相罩極繞組；作用：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場；原理：各相繞組的磁場在空間和時(shí)間相位上的相位差，來合成旋轉(zhuǎn)磁場；轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)類型①永磁式—永磁；②反應(yīng)式—軟磁；③磁滯式—硬磁；第九章小功率同步電機(jī)2、使用中的問題1）永磁式和反應(yīng)式的起動(dòng)問題及解決辦法在轉(zhuǎn)子上裝起動(dòng)鼠籠繞組，異步起動(dòng)；降頻起動(dòng)；2）反應(yīng)式的振蕩問題轉(zhuǎn)子上裝起動(dòng)鼠籠繞組3、反應(yīng)式電磁減速同步電動(dòng)機(jī)ns定、轉(zhuǎn)子齒數(shù)的設(shè)計(jì)條件第11章步進(jìn)電機(jī)§11-1概述§11-2反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的工作原理及特點(diǎn)§11-3步進(jìn)電機(jī)的矩角特性和靜態(tài)轉(zhuǎn)矩§11-4步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性§11-5步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路第11章步進(jìn)電機(jī)1、步進(jìn)電機(jī)的主要類型2、基本工作原理轉(zhuǎn)子步距角：轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速：r/min電機(jī)的運(yùn)行方式：單拍或雙拍C=1，單雙拍C=2循環(huán)的拍數(shù)：N=m×C第11章步進(jìn)電機(jī)3、矩角特性和靜態(tài)轉(zhuǎn)矩（11-10）單相控制特性：多相同時(shí)控制特性：多相控制最大靜力矩：(11-12)第11章步進(jìn)電機(jī)4、動(dòng)態(tài)特性1）單脈沖作用下——單步運(yùn)行狀態(tài)2）連續(xù)脈沖作用下——連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)基本問題：低頻“失步”低頻“振蕩”最大負(fù)載能力（極限起動(dòng)力矩Tq

）單步振蕩現(xiàn)象有阻尼單步運(yùn)行狀態(tài)固有頻率第11章步進(jìn)電機(jī)4、動(dòng)態(tài)特性1）單脈沖作用下——單步運(yùn)行狀態(tài)2）連續(xù)脈沖作用下——連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)基本問題：低頻“失步”低頻“振蕩”連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)靜穩(wěn)定區(qū)與動(dòng)穩(wěn)定區(qū)——脈沖切換的位置控制條件不同控制頻率的連續(xù)運(yùn)行極低頻率低頻問題：可能產(chǎn)生失步和共振連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行：可消除振蕩，但速度不穩(wěn)可消除振蕩，且速度穩(wěn)定第11章步進(jìn)電機(jī)4、動(dòng)態(tài)特性1）單脈沖作