自動(dòng)控制元件及線路重難點(diǎn)講解ppt課件

1、第三章第三章 1.單相繞組通入直流電形成恒定磁場(chǎng)，氣隙磁密基波在空間按正弦分布，位置和大小不隨時(shí)間變化。 單相繞組通入交流電形成脈振磁場(chǎng)，基波在空間按正余弦分布，位置對(duì)稱軸、幅值位置固定，振幅大小與符號(hào)隨時(shí)間正弦變化。 兩相對(duì)稱繞組通入兩相對(duì)稱電流形成圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在空間按正弦分布，波形最大幅值不變，幅值所在位置隨時(shí)間勻速變化。 2. 兩相伺服電動(dòng)機(jī)通常是橢圓旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 兩相對(duì)稱繞組通相位相同的交流電流形成脈振磁場(chǎng)。 3.兩相繞組上的電壓和電流應(yīng)具備 相位差。電壓和匝數(shù)成正比，電流和匝數(shù)成反比。 4.使一相繞組上電流或電壓相位改變 。 ffccWIWI90180 5. 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速就是同步轉(zhuǎn)

2、速。 50Hz，6極 1000 r/min 6.異步電機(jī)空載轉(zhuǎn)速應(yīng)略低或低于同步轉(zhuǎn) 速。s60=fnp 2 4 6 3000 r/min 1500 r/min 1000 r/min極極極極極極1500-1200= 20%1500s0=1200 r/minn4極極電電機(jī)機(jī)7.當(dāng)電機(jī)的軸被卡住不動(dòng)，定子繞組仍加當(dāng)電機(jī)的軸被卡住不動(dòng)，定子繞組仍加 額定電壓，為什么轉(zhuǎn)子電流會(huì)很大？額定電壓，為什么轉(zhuǎn)子電流會(huì)很大？ 伺服電動(dòng)機(jī)從啟動(dòng)到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，伺服電動(dòng)機(jī)從啟動(dòng)到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組電流的頻率、電勢(shì)及電抗會(huì)有什么變化？電流的頻率、電勢(shì)及電抗會(huì)有什么變化？ 為什么會(huì)有這些變化？為什么會(huì)有這些變化？7.1

3、轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)，n=0，s=1， 模擬電阻模擬電阻等效電路中轉(zhuǎn)子電路阻抗最小，只有轉(zhuǎn)子等效電路中轉(zhuǎn)子電路阻抗最小，只有轉(zhuǎn)子本身的電阻和漏抗，故電流很大。本身的電阻和漏抗，故電流很大。從物理角度看，轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子與磁場(chǎng)從物理角度看，轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子與磁場(chǎng)間相對(duì)速度最高，感應(yīng)電勢(shì)最大，故電流間相對(duì)速度最高，感應(yīng)電勢(shì)最大，故電流也最大。也最大。21-= 0srs7.2）物理定性解釋：物理定性解釋： 轉(zhuǎn)子電流頻率取決于轉(zhuǎn)子和磁場(chǎng)的相對(duì)轉(zhuǎn)子電流頻率取決于轉(zhuǎn)子和磁場(chǎng)的相對(duì) 轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速越高，相對(duì)轉(zhuǎn)速越低，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速越高，相對(duì)轉(zhuǎn)速越低， 導(dǎo)致轉(zhuǎn)子電流頻率越低，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子電流頻率越低，因此使感應(yīng)

4、電勢(shì)和感抗越小。因此使感應(yīng)電勢(shì)和感抗越小。s:0 , :10nns 2s2m2=(= 4.44):0EsEEfWE 211=:0fsff 2s22s2222=(= 2):0 xsxxLf Lx 8. 當(dāng)有效信號(hào)系數(shù)當(dāng)有效信號(hào)系數(shù)e 從從01變化時(shí)，電變化時(shí)，電 機(jī)磁場(chǎng)的橢圓度怎樣變化？被分解成的機(jī)磁場(chǎng)的橢圓度怎樣變化？被分解成的 正、反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的大小怎樣變化？正、反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的大小怎樣變化？解解 橢圓度橢圓度 變小，變小，變大，變大， 正轉(zhuǎn)磁場(chǎng)變大，反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)變小。正轉(zhuǎn)磁場(chǎng)變大，反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)變小。e:01e:01fm12+B =B +- B Be :01fm1-2-B =B9.兩相電機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，

5、當(dāng)一相控制信號(hào)為0(Ic=0或Uc=0） ，轉(zhuǎn)子仍旋不止，就稱為自轉(zhuǎn)。 兩相伺服電動(dòng)機(jī)單相供電時(shí)，機(jī)械特性應(yīng)分布在2、4象限不在1、3象限），且通過s=1,n=0及T=0 的坐標(biāo)原點(diǎn)。 10.轉(zhuǎn)子電阻大可使 1圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)時(shí)的機(jī)械特性在第1象限是下垂的，在0ns內(nèi)可穩(wěn)定運(yùn)行。2避免單相自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。3機(jī)械特性線性度好。 轉(zhuǎn)子電阻過大，效率太低，電機(jī)發(fā)熱；堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩過小。 11. 為了保持電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩等性能不變，應(yīng)盡量使m不變。若f1下降，同時(shí)保持U1 成比例下降即U1 / f1 不變，那么m 可基本不變。若f1下降而U1 不變，那么m 增加，將使電流迅速增加，導(dǎo)致電機(jī)過熱損壞。 12. 增加很大，

6、導(dǎo)致I0 增加很多，從而I1增加很多， I1可增大到額定值的10倍以上。又解：轉(zhuǎn)子從定子取出后，定子繞組就是1個(gè)電感，電阻和電感都很小，所以電流很大。2211111cos, 44. 4ICTkWfEUmmw10IIRmmmRIfWfWEU02111144. 444. 4mR第四章 1.異步運(yùn)行時(shí)，鼠籠轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 ，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。假設(shè) 較大，定轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)軸線夾角 隨t 迅速增加，由 ，轉(zhuǎn)矩 是t 的周期函數(shù)，短時(shí)間內(nèi)的平均轉(zhuǎn)矩為零，永磁體不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。同步運(yùn)行時(shí)， ，鼠籠轉(zhuǎn)子與磁場(chǎng)相對(duì)靜止，無轉(zhuǎn)矩。由 ， ，T0。 2.電機(jī)起動(dòng)及 較大時(shí)，鼠籠轉(zhuǎn)子產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩帶動(dòng)轉(zhuǎn)子加速前進(jìn)，使 。 3. 磁力線產(chǎn)生的轉(zhuǎn)

7、矩互相抵消，總轉(zhuǎn)矩為零。 4.異步狀態(tài)，snn nnssinKT snn 900sinKT nnssnn 。，或， 090 0 2sinTKT不變。不變，故 sinsin mmKKT可變。可變，故同步狀態(tài)，sin0KTm 5.磁滯轉(zhuǎn)矩與磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向 同向。渦流轉(zhuǎn)矩與異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩相同，也與 同向。所以交流電機(jī)中磁滯轉(zhuǎn)矩與渦流轉(zhuǎn)矩與 及n 同向，與電磁轉(zhuǎn)矩 同向，是有用轉(zhuǎn)矩。 直流電機(jī)電樞鐵心中的磁通也是變化的，所以也有渦流轉(zhuǎn)矩與磁滯轉(zhuǎn)矩。圖中外磁場(chǎng)本是不動(dòng)的， 轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速n 轉(zhuǎn)動(dòng)，電磁轉(zhuǎn)矩 同 向。為判定磁滯轉(zhuǎn)矩與渦流轉(zhuǎn)矩方向， 設(shè)轉(zhuǎn)子不動(dòng)，外磁場(chǎng)以相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)， 如 ，兩種轉(zhuǎn)矩T的方向同 ，

8、與轉(zhuǎn) 子轉(zhuǎn)動(dòng)方向n及電磁轉(zhuǎn)矩 反向，是 制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，是阻轉(zhuǎn)矩。 渦流轉(zhuǎn)矩方向還可如下判定，先用右手定則求感應(yīng)電流，再由左手定則求受力方向，與n反向。snsnsnemTnTem 與snsnemT 8.步進(jìn)電機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)矩與運(yùn)行頻率的關(guān)系步進(jìn)電機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)矩與運(yùn)行頻率的關(guān)系稱為運(yùn)行矩頻特性。起動(dòng)頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩的稱為運(yùn)行矩頻特性。起動(dòng)頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩的關(guān)系是起動(dòng)矩頻特性，起動(dòng)頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)系是起動(dòng)矩頻特性，起動(dòng)頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的關(guān)系是起動(dòng)慣頻特性。在負(fù)載條件下慣量的關(guān)系是起動(dòng)慣頻特性。在負(fù)載條件下能無失步運(yùn)行的最高控制頻率稱為運(yùn)行頻率。能無失步運(yùn)行的最高控制頻率稱為運(yùn)行頻率。 12. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)

9、動(dòng)器包括哪些主要部分？步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)器包括哪些主要部分？ 它們的主要功能是什么？它們的主要功能是什么？ 驅(qū)動(dòng)器包括脈沖分配器與功率放大器。驅(qū)動(dòng)器包括脈沖分配器與功率放大器。 脈沖分配器接收控制脈沖和方向信號(hào)，脈沖分配器接收控制脈沖和方向信號(hào)， 并按要求的狀態(tài)順序產(chǎn)生各相控制繞組并按要求的狀態(tài)順序產(chǎn)生各相控制繞組 導(dǎo)通或截止的信號(hào)。導(dǎo)通或截止的信號(hào)。 功率放大器包括信號(hào)放大器與處理、保功率放大器包括信號(hào)放大器與處理、保 護(hù)電路，推動(dòng)放大級(jí)和功率輸出級(jí)。功放護(hù)電路，推動(dòng)放大級(jí)和功率輸出級(jí)。功放 輸出級(jí)直接與步進(jìn)電機(jī)各相繞組連接，直輸出級(jí)直接與步進(jìn)電機(jī)各相繞組連接，直 接向繞組提供所要的電壓、電流

10、。接向繞組提供所要的電壓、電流。 13. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的功率放大電路有哪幾種步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的功率放大電路有哪幾種 常用類型？它們各有什么特點(diǎn)？常用類型？它們各有什么特點(diǎn)？ 單電壓功放電路：線路簡單，功放元件單電壓功放電路：線路簡單，功放元件 少，成本低。效率低。用于小功率及要少，成本低。效率低。用于小功率及要 求不高的場(chǎng)合。求不高的場(chǎng)合。 高低壓切換型：有較大的動(dòng)態(tài)輸出轉(zhuǎn)高低壓切換型：有較大的動(dòng)態(tài)輸出轉(zhuǎn) 矩，運(yùn)行矩頻特性好，提高運(yùn)行頻率，矩，運(yùn)行矩頻特性好，提高運(yùn)行頻率， 功耗較少。低頻時(shí)振動(dòng)噪聲較大。功耗較少。低頻時(shí)振動(dòng)噪聲較大。 細(xì)分功放電路：可得到更小的步矩角，細(xì)分功放電路：可得到更小的步矩角， 并明顯減小電機(jī)的振動(dòng)、噪聲，改善低并明顯減小電機(jī)的振動(dòng)、噪聲，改善低 頻性能。頻性能。 現(xiàn)代的先進(jìn)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器一般同時(shí)現(xiàn)代的先進(jìn)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器一般同時(shí) 包括細(xì)分、恒流斬波、升頻升壓等包括細(xì)分、恒流斬波、升頻升壓等電電 路。路。第九章 1.產(chǎn)生誤差的主要原因是負(fù)載電流磁勢(shì)的交軸 分量?？刹捎秘?fù)邊補(bǔ)償和原邊補(bǔ)