控制電動(dòng)機(jī)及其選擇計(jì)算課程課件

第4章控制電動(dòng)機(jī)及其選擇計(jì)算4.1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及其控制4.2直流伺服電動(dòng)機(jī)及其控制4.3交流伺服電動(dòng)機(jī)及其控制4.4直線電動(dòng)機(jī)4.5控制電動(dòng)機(jī)選擇與計(jì)算實(shí)例1 控制用電動(dòng)機(jī)是電氣伺服控制系統(tǒng)的動(dòng)力部件。它是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置，由于它們的工作可在很寬的速度和負(fù)載范圍內(nèi)受到連續(xù)而精確的控制，因而在各種機(jī)電一體化系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。24-1伺服電動(dòng)機(jī)控制方式的基本形式3圖4-2執(zhí)行元件的種類4 (1)電磁式執(zhí)行元件能將電能轉(zhuǎn)化成電磁力，并用電磁力驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，如交流電機(jī)、直流電機(jī)、力矩電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等。 (2)液壓式執(zhí)行元件先將電能變化成液體壓力，并用電磁閥控制壓力油的流向，從而使液壓執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。 (3)氣壓式執(zhí)行元件與液壓式執(zhí)行元件的原理相同，只是介質(zhì)由液體改為氣體。5

4.1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及其控制

一、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)按其工作原理主要可分為磁電式和反應(yīng)式兩大類，三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理如圖4-12所示，其中步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的定子上有6個(gè)齒，其上分別纏有U、V、W三相繞組，構(gòu)成三對(duì)磁極；轉(zhuǎn)子上則均勻分布著4個(gè)齒。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)采用直流電源供電。當(dāng)U、V、W三相繞組輪流通電時(shí)，通過電磁力的吸引，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子一步一步地旋轉(zhuǎn)。6圖4-12步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)原理圖7 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞組每次通斷電使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度稱之為步距角。上述分析中的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步距角為30°。對(duì)于一個(gè)真實(shí)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，為了減少每通電一次的轉(zhuǎn)角，在轉(zhuǎn)子和定子上開有很多定分的小齒。其中定子的三相繞組鐵心間有一定角度的齒差，當(dāng)U相定子小齒與轉(zhuǎn)子小齒對(duì)正時(shí)，V相和W相定子上的齒則處于錯(cuò)開狀態(tài)，如圖4-13所示。真實(shí)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理與上同，只是步距角是小齒距夾角的1/3。8圖4-13三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)9 二、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的通電方式 如果步進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞組的每一次通斷電操作稱為一拍，每拍中只有一相繞組通電，其余繞組斷電，則這種通電方式稱為單相通電方式。三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的單相通電方式稱為三相單三拍通電方式。 如果步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通電循環(huán)的每拍中都有兩相繞組通電，則這種通電方式稱為雙相通電方式。三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)采用雙相通電方式時(shí)，稱為三相雙三拍通電方式。如果步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通電循環(huán)的各拍中交替出現(xiàn)單、雙相通電狀態(tài)，則這種通電方式稱為單雙相輪流通電方式。三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)采用單雙相輪流通電方式時(shí)，每個(gè)通電循環(huán)中共有六拍，因而又稱為三相六拍通電方式。10 一般情況下，m相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可采用單相通電、雙相通電或單雙相輪流通電方式工作，對(duì)應(yīng)的通電方式分別稱為m相單m拍、m相雙m拍或m相2m拍通電方式。 由于采用單相通電方式工作時(shí)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的矩頻特性（輸出轉(zhuǎn)矩與輸入脈沖頻率的關(guān)系）較差，在通電換相過程中，轉(zhuǎn)子狀態(tài)不穩(wěn)定，容易失步，因而實(shí)際應(yīng)用中較少采用。圖4-14是某三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在不同通電方式下工作時(shí)的矩頻特性曲線。顯然，采用單雙相輪流通電方式可使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在各種工作頻率下都具有較大的負(fù)載能力。11圖4-14不同通電方式時(shí)的矩頻特性12 通電方式不僅影響步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的矩頻特性，對(duì)步距角也有影響。一個(gè)m相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，如其轉(zhuǎn)子上有z個(gè)小齒，則其步距角可通過下式計(jì)算： (4-12) 式中，k是通電方式系數(shù)。當(dāng)采用單相或雙相通電方式時(shí)，k＝1；當(dāng)采用單雙相輪流通電方式時(shí)，k＝2?？梢姡捎脝坞p相輪流通電方式還可使步距角減小一半。步進(jìn)電機(jī)的步距角決定了系統(tǒng)的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越高。13 三、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的使用特性

（1）步距誤差。 （2）最大靜轉(zhuǎn)矩。 （3）啟動(dòng)矩頻特性。 當(dāng)伺服系統(tǒng)要求步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行頻率高于最大允許啟動(dòng)率時(shí)，可先按較低的頻率啟動(dòng)，然后按一定規(guī)律逐漸加速到運(yùn)行頻率。圖4-15給出了90BF002型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)矩頻特性曲線。由圖可見，負(fù)載轉(zhuǎn)矩越大，所允許的最大啟動(dòng)頻率越小。

14圖4-15啟動(dòng)矩頻特性15 （4）運(yùn)行矩頻特性。圖4-16是90BF002型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行矩頻特性曲線。16圖4-16運(yùn)行矩頻特性17 （5）最大相電壓和最大相電流。 四、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制與驅(qū)動(dòng) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電樞通斷電次數(shù)和各相通電順序決定了輸出角位移和運(yùn)動(dòng)方向，控制脈沖分配頻率可實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的速度控制。因此，步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)一般采用開環(huán)控制方式。圖4-17為開環(huán)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)框圖，系統(tǒng)主要由環(huán)形分配器、功率驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等組成。18圖4-17開環(huán)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)框圖19步進(jìn)臉電動(dòng)崗機(jī)在遠(yuǎn)一個(gè)朵脈沖祖的作旦用下奶，弱轉(zhuǎn)過貌一個(gè)辣相應(yīng)猴的步嗓距角宗，順因此種只要魚控制肝一定畜的脈類沖數(shù)鉆，練即可著精確巾控制錘步進(jìn)弊電動(dòng)次機(jī)轉(zhuǎn)亂過的降相應(yīng)曉的角伙度。圣但薦步進(jìn)寶電動(dòng)輩機(jī)的維各繞噸組必端須按旋一定參的順擱序通抬電才奶能正沉確工誘作，屑這喬種使收電動(dòng)稅機(jī)繞份組的再通斷娘電順油序按侮輸入丙脈沖幻玉的控繁制而圍循環(huán)拌變化吩的過垂程稱禽為環(huán)掠形脈龍沖分搭配。街實(shí)現(xiàn)廁環(huán)形獎(jiǎng)分配紀(jì)的方娃法有霞兩種還。赤一種便是計(jì)千算機(jī)桑軟件盞分配坑，珍采用助查表秧或計(jì)碗算的栽方法理使計(jì)吉算機(jī)被的三港個(gè)輸匯出引氣腳依嫩次輸先出滿砍足速錢度和勾方向好要求淺的環(huán)默形分王配脈丙沖信鋒號(hào)。旗這監(jiān)種方志法能撈充分辟利用停計(jì)算比機(jī)軟轉(zhuǎn)件資日源，胃減少麗硬件視成本裙，據(jù)尤其吉是多乏相電勉動(dòng)機(jī)象的脈助沖分堆配更稻能顯堅(jiān)示出虹這種你分配鬧方法閣的優(yōu)膠點(diǎn)。血但訴由于恩軟件輛運(yùn)行誤會(huì)占?xì)q用計(jì)拿算機(jī)努的運(yùn)已行時(shí)粉間，干因援而會(huì)放使插席補(bǔ)運(yùn)鈔算的節(jié)總時(shí)絕間增啄加，廊從倘而影遭響步饅進(jìn)電先動(dòng)機(jī)韻的運(yùn)男行速惹度。20另一倘種是牛硬件嶄環(huán)形得分配放，幻玉采用柜數(shù)字攀電路且搭建睛或?qū)０⒂玫呐颦h(huán)形級(jí)分配杜器件亮將連炕續(xù)的喬脈沖叫信號(hào)嘆經(jīng)電貝路處著理后庭輸出型環(huán)形態(tài)脈沖害。圓采用嚇數(shù)字貿(mào)電路值搭建悟的環(huán)珍形分步配器覺通常沸由分棍立元果件（鉛如觸趙發(fā)器玻、忠邏輯本門等代）構(gòu)秤成，河特區(qū)點(diǎn)是膜體積欲大，滾成凡本高狠，武可靠尸性差鄙。算專用軋的環(huán)市形分曉配器垂目前示市面輝上有榨很多舒種，質(zhì)如建CM毒OS末電路封CH輝25擠0即伙為三掌相步銀進(jìn)電烘動(dòng)機(jī)腳的專膝用環(huán)晃形分福配器屯，揀它的猜引腳蜂功能時(shí)及三鬼相六討拍線奮路圖隸如圖制4-秧18松所示授。21圖4畝-1個(gè)8繡環(huán)倆形分增配器騎CH鑒25何0引壘腳圖棍(a害)魂引腳徹功能幼；綢(b坦)位三相扁六拍想線路刺圖22圖4猛-1絞8伙環(huán)劇形分賽配器戀CH鹽25掠0引摘腳圖聽(a獵)臂引腳嗓功能念；拿(b碼)歷三相鬼六拍拌線路胃圖232）掏功民率驅(qū)路動(dòng)病常見斧的步林進(jìn)電補(bǔ)動(dòng)機(jī)納驅(qū)動(dòng)欠電路定有三畜種：昨(1懲）合單電甩源驅(qū)趣動(dòng)電百路。給這種趁電路型采用草單一喂電源蠅供電韻，結(jié)烈構(gòu)簡席單，械成本楊低，偽但電擾流波釘形差勢，效塑率低閥，輸煎出力燙矩小壩，主關(guān)要用餅于對(duì)仗速度炕要求幟不高仿的小挺型步湯進(jìn)電隔動(dòng)機(jī)蘆的驅(qū)串動(dòng)。屋圖4煉-1棕9所蔬示為脹步進(jìn)這電動(dòng)森機(jī)的辦一相晚繞組懂驅(qū)動(dòng)順電路針（每后相繞嗚組的樸電路千相同?。?。24圖4點(diǎn)-1捎9惰單速電源放驅(qū)動(dòng)桿電路25(2誘）雙醋電源牢驅(qū)動(dòng)牧電路嗚。雙蹲電源浩驅(qū)動(dòng)顫電路精又稱倚高、損低壓將驅(qū)動(dòng)義電路繩，采盾用高其壓和稈低壓費(fèi)兩個(gè)良電源民供電截，如撫圖4寄-2考0所禮示。26圖4格-2盼0掏高拐、低頓壓驅(qū)襲動(dòng)電夫路27(3突）斬才波限況流驅(qū)枝動(dòng)電驕路。細(xì)這種鋪電路偵采用唯單一掏高壓害電源乳供電答，以久加快精電流僻上升凈速度批，并樸通過研對(duì)繞衰組電謝流的功檢測混，控離制功扯放管潔的開顏和關(guān)偉，使計(jì)電流望在控帽制脈墳沖持休續(xù)期略間始肥終保鏈持在忽規(guī)定違值上務(wù)下，右其波結(jié)形如隨圖4散-2產(chǎn)1所甚示。浸這種董電路蘿功率荷大，栽功耗貧小，淘效率達(dá)高，絞目前桶應(yīng)用端最廣澆。圖營4-轉(zhuǎn)22源所示慌為一孝種斬潤波限撒流驅(qū)攜動(dòng)電血路原悔理圖改。28圖4敲-2宇1父斬波恰限流吧驅(qū)動(dòng)勵(lì)電路鼠波形翅圖29圖4般-2嘆2仗斬秘波限娘流驅(qū)商動(dòng)電荒路30五、乞步進(jìn)腹電動(dòng)鉗機(jī)的確選用刺1.詠轉(zhuǎn)矩柴和慣燭量匹旱配條燭件為了源使步板進(jìn)電鞏動(dòng)機(jī)淹具有辦良好臨的啟僑動(dòng)能州力及舊較快餐的響值應(yīng)速籮度，很通常蒜推薦TL/Tma訂x≤0廟.5吉及JL/Jm≤42.林步距扶角的矛選擇臺(tái)和精鴿度步距勇角的訪選擇杯是由即脈沖釣當(dāng)量方等因忙素來榮決定示的。太步進(jìn)濕電動(dòng)議機(jī)的損步距勞角精傅度將功會(huì)影渾響開駛環(huán)系穗統(tǒng)的豪精度島。314.址2直掩流伺界服電撞動(dòng)機(jī)一.歲直流植伺服若電動(dòng)然機(jī)的昌分類顧直流且伺服榮電動(dòng)考機(jī)按講勵(lì)磁寇方式益可分題為電寇磁式溉和永屑磁式誰兩種卡。電濁磁式洞的磁菠場由激磁蘋繞組產(chǎn)生寄；永艇磁式就的磁偵場由永磁淋體(除永久括磁鐵驕)產(chǎn)生研。電凱磁式泥直流剝伺服忙電動(dòng)迷機(jī)是乖一種名目前晉巳普旦遍使緞?dòng)玫谋欧|電動(dòng)環(huán)機(jī)，聾特別胳是在拐大功障率范躍圍內(nèi)癢(1其00撥w以葬上)堪。永業(yè)磁式驢直流捕伺服睡電動(dòng)耗機(jī)由望于尺醬寸小曠、重蠢量輕希、效復(fù)率高邊、出滿力大港、結(jié)燭構(gòu)簡緞單，曬無需腳激磁偽等一啞系列套優(yōu)點(diǎn)陳而被凈越來擊越重目視。324.否2直煌流伺柜服電柱動(dòng)機(jī)二、填直流遭伺服忽電動(dòng)員機(jī)的棍特點(diǎn)1、芝穩(wěn)定近性好判；2、黃可控羨性好談；3、尊響應(yīng)遲迅速徑；4、蘭控制王功率偶低，途損耗沃??；5、和轉(zhuǎn)矩核大；334.蛋2直浪流伺銳服電鼠動(dòng)機(jī)三.猶直流貝伺服錄電動(dòng)額機(jī)的譯基本掉結(jié)構(gòu)輪及工吃作原鵝理直流刑伺服沃電動(dòng)洪機(jī)的紐奉結(jié)構(gòu)荒與一怕般的晴直流膚電動(dòng)摟機(jī)結(jié)鴉構(gòu)相姥似，眾也是賀由定老子、傭轉(zhuǎn)子鴉和電阻刷等霞部分捏組成痕，直班流伺鍛服電肉動(dòng)機(jī)鉤部件勸主要亮由磁宿極、記電樞器、電蹦刷及乖換向奪片組蓬成,臺(tái)如圖桿4-幕3所這示。34圖4撈-3伴直刪流伺校服電族動(dòng)機(jī)劣基本投結(jié)構(gòu)3536四.鬼直流股伺服測系統(tǒng)妨由于怕伺服啞控制秘系統(tǒng)隸的速麗度和洞位移擠都有孟較高庭的精萄度要枕求，惕因而估直流幟伺服塞電動(dòng)蘋機(jī)通控常以每閉環(huán)掌或半犯閉環(huán)揭控制緣瑞方式繩應(yīng)用逆于伺摟服系改統(tǒng)中極。直晶流伺巾服系帳統(tǒng)的是閉環(huán)爛控制觸是針肌對(duì)伺面服系麥統(tǒng)的呀最后訪輸出返結(jié)果鼓進(jìn)行失檢測錯(cuò)和修喂正的智伺服賓控制刪方法糟，而怒半閉徐環(huán)控亮制是鹿針對(duì)扭伺服原系統(tǒng)洲的中限間環(huán)駱節(jié)（患如電失動(dòng)機(jī)兼的輸瘦出速尾度或烘角位衫移等余）進(jìn)抖行監(jiān)銹控和攤調(diào)節(jié)生的控煤制方票法。叨它們復(fù)都對(duì)臂系統(tǒng)漫輸出久進(jìn)行像實(shí)時(shí)風(fēng)檢測飄和反賴饋，鬼并根紡據(jù)偏桑差對(duì)負(fù)系統(tǒng)矩實(shí)施哀控制聽。半歉閉環(huán)昂和閉渠環(huán)控溜制的便位置伏伺服襖系統(tǒng)苗的結(jié)嬌構(gòu)原項(xiàng)理分面別如洲圖4栗-1填0、寶圖4滾-1浸1所鍛示。駛37圖4科-1獅0捕半輝閉環(huán)毛伺服攻系統(tǒng)老結(jié)構(gòu)徹原理技圖38圖4蠻-1荒1脅閉慌環(huán)伺列服系串統(tǒng)結(jié)洞構(gòu)原價(jià)理圖3940五.計(jì)直流督伺服役電動(dòng)夸機(jī)與魔驅(qū)動(dòng)直流普伺服寬電機(jī)胸為直軌流供禿電，愛為調(diào)獸節(jié)電峽機(jī)轉(zhuǎn)殿速和輕方向雞，需界要對(duì)誦其直叉流電鵲壓的撫大小災(zāi)和方善向進(jìn)宋行控偷制。役目前當(dāng)常用嗓晶體別管脈朝寬調(diào)午速驅(qū)皆動(dòng)和奇可控懷硅直毯流調(diào)悉速驅(qū)詳動(dòng)兩返種方疑式?？煽刂S硅直熟流(多SC夫R)叉驅(qū)動(dòng)剪方式紋，主遣要通稀過調(diào)蠢節(jié)觸相發(fā)裝居置控吃制可扔控硅公的控迫制角暫(控頃制電塘壓之稅大小燈)來撒移動(dòng)凈觸發(fā)府脈沖放的相皂位，唇從而那改變版整流乎電壓座的大歐?。斒怪濒斄麟姸簷C(jī)電治樞電羊壓的階變化塵易平浸滑調(diào)矮速。41圖4支-1符2單殘相交蘭流可贏控硅幫橋式村整流沾電路將(a儲(chǔ)）整梅流電仰路；私(b銹）波避形圖4243而采攔用脈妨寬調(diào)母速驅(qū)太動(dòng)系訪統(tǒng)，幣其開正關(guān)頻族率高夫(通口常達(dá)差20楚00艘一3梳00認(rèn)0H蒸z)利，伺倘服機(jī)脖構(gòu)能怨夠響膝應(yīng)的緣瑞頻帶父范圍干也較扯寬，怠與可倦控硅漏相比糖其輸梢出電蛇流脈亞動(dòng)非暮常小曾，接陪近于遺純直畝流。脈沖股寬度潔調(diào)制財(cái)（P銀WM守）直期流調(diào)觀速驅(qū)舉動(dòng)系價(jià)統(tǒng)原銅理如洲下圖鍋，其趴中u公為導(dǎo)燃通率巾，又應(yīng)稱占圓空比青或占鞭空系仇數(shù)。44M…只要罪改變卵導(dǎo)通鄉(xiāng)豐時(shí)間刮就可絨改變及電樞爆兩端攀的平難均電污壓45六.棟直流源伺服梢系統(tǒng)挺的組掛成相敏更放大器位置繁調(diào)節(jié)之器速度疲調(diào)節(jié)器PW謊M公放器伺服特電動(dòng)機(jī)減速屢器速度檢測位置檢測Lw直流農(nóng)伺服收系統(tǒng)丸的原狼理框濤圖++__46七.擋直孔流伺儉服電爭動(dòng)機(jī)吼的功網(wǎng)率接加口直流垃伺服填電動(dòng)個(gè)機(jī)的欲驅(qū)動(dòng)勁控制狼一般協(xié)采用衫脈沖籌調(diào)制使法（妨PW鐵M）比較悶器伺服電動(dòng)舅機(jī)功率飄放大器三角拖波發(fā)生業(yè)器UTnUlUI+UTUSUPPW謙M功率飼放大泰器開關(guān)騎功率指放大制器電壓努——悔脈寬督變換邁器圖4潤-1森3PW醒M功何率驅(qū)睡動(dòng)接奏口組爆成框大圖47Ul0tUTtUI+UTtUS(UP)tUl0tUS(UP)tUS(UP)tUI+UTtUI+UTtUl0tUTtUTtTUTP撈P圖4—14PW挽M脈寬牧調(diào)制析波形（a阻）（b岡）(c儉)48（1勝）在男圖4早-1奇4a汽中，東控制朽信號(hào)鋒UI=0咸，UT與UI相加恒后，照仍然萌是一蠅個(gè)正斑負(fù)幅這度相油等的案三角織波，均通過場比較脾器之透后，居輸出的正負(fù)掃幅度舊相同階.寬心度相秋同的搏矩形度波US，經(jīng)功丘率放王大器棕后其晶直流舟分量口為零柴，電蠅機(jī)不錘會(huì)轉(zhuǎn)想動(dòng)，齡只是護(hù)在交馳流分犯量的我作用儲(chǔ)下在霜停止勾位置猾處微觸振，稍這種祝振動(dòng)檢對(duì)直情流伺室服電芳動(dòng)機(jī)嶺有利盯，可燦以克寒服直凈流伺德服電旅動(dòng)機(jī)猶時(shí)的練靜摩因擦。（2擊）在文圖4福-1簡4b應(yīng)中,注控制床信號(hào)廊UI>0印,這長時(shí)UT與UI相加商后形吵成一袋個(gè)不擺對(duì)稱脈的三終角波慰，它恐的正恥波幅尚度和青寬度來增大財(cái)，負(fù)戰(zhàn)波幅殲度和贊寬度還減小鋸，通早過比福較器念后，勞輸出妙正脈未沖寬亂.負(fù)迅脈沖填窄的喊矩形廣波。婆由于浮此時(shí)暢輸出裳電壓祖的平排均值述（直氣流分翼量）煉為正吃，因林此電休動(dòng)機(jī)熱正轉(zhuǎn)渣。而燈且UI越大淹，輸連出信送號(hào)US的正詳脈沖腥寬度泄越寬組，在階電動(dòng)圓機(jī)中梨產(chǎn)生秤的直劍流分姻量越搬大，尖電動(dòng)駕機(jī)正潑轉(zhuǎn)的餓速度福也越柜快。（3疏）在坊圖4躲-1朵4c芳中,萄控制橫信號(hào)夾UI<0敲,產(chǎn)珠生的脆UT+UI的信胃號(hào)是倚一49個(gè)正鮮波幅晶度和樹寬度絮較小粱，負(fù)所波幅粘度和攝寬度冶較大幼的不貍對(duì)稱睜三角億波，鐘通過嘉比較音器后敬，輸繭出正移脈沖泛窄.走負(fù)脈膨沖寬況的矩糟形波的。由瘡于此哨時(shí)輸叨出電錯(cuò)壓的果平均宰值（撞直流蔑分量券）為培負(fù)，伯因此挺電動(dòng)儉機(jī)反鞭轉(zhuǎn)。韻很明傲顯UI越負(fù)太，在錢電動(dòng)動(dòng)機(jī)中仰產(chǎn)生竭負(fù)的劉直流旗分量闖越大偉，電題動(dòng)機(jī)途反轉(zhuǎn)冷的速緊度越碌快。（4驅(qū)）結(jié)侍論：梢控制鞋信號(hào)寨UI畝的特于性決既定了暖電動(dòng)賊機(jī)的板工作擇狀態(tài)永，UI=0貧，電排動(dòng)機(jī)淺停止繩；UI>0州，電益動(dòng)機(jī)歡正轉(zhuǎn)盯，UI<0抖電動(dòng)把機(jī)反梁轉(zhuǎn)，面且︱UI︱越大爬，轉(zhuǎn)伶速則反越快鍛。50圖4汗-1惜5阿H型貼橋式粱PW圖M晶惠體管慰功率行放大釀器51圖4煮-1秩6瓦雙極傳式H葡型可偷逆器梢的電姑壓、妄電流旋波形馬的電訊路原界理圖52（1貢）當(dāng)請UAB＝0踩時(shí)，宴Us的正處、負(fù)勞脈寬息相等鍛，直掙流分晚量為杰零，活V1和V4的導(dǎo)直通時(shí)降間與淋V2和V3的導(dǎo)逮通時(shí)巾間相憤等，擺流過念電樞殖繞組俊中的巖平均遮電流諒等于島零，暴電動(dòng)鋤機(jī)不咽轉(zhuǎn)。遣但在頁交流迎分量列作用尺下，豬電動(dòng)啦機(jī)在乓停止圓位置籍處微此振，姓這種餅微振賭有動(dòng)笨力潤摔滑作昂用，漿可消旬除電索動(dòng)機(jī)祥啟動(dòng)必時(shí)的器靜摩業(yè)擦，杰減小拜啟動(dòng)沾電壓鏟。（2命）當(dāng)址UAB>0哪時(shí)，之Us的正增脈寬哈大于混負(fù)脈打?qū)?，扎直流灣分量衫大于昆零，筆V1和V4的導(dǎo)膝通時(shí)永間長籠于V2和V3的導(dǎo)精通時(shí)肺間，拐流過步繞組擠中的漁電流冤平均減值大積于零籠，電換動(dòng)機(jī)劈燕正轉(zhuǎn)隸，且醋隨著氧U1增加糕，轉(zhuǎn)近速增舅加。啄（3粥）當(dāng)藍(lán)UAB<0疊時(shí)，讓Us的直欲流分頃量小嫁于零豪，電襖樞繞孩組中脈的電防流平怨均值驕也小推于零追，電螞動(dòng)機(jī)烘反轉(zhuǎn)悉，且侵反轉(zhuǎn)浸轉(zhuǎn)速掏隨著灑U1減小脖而增腿加。53（4算）當(dāng)恨V1和V4或V2和V3始終默導(dǎo)通避時(shí)，某電動(dòng)份機(jī)在姨最高條轉(zhuǎn)速旦下正睜轉(zhuǎn)或士反轉(zhuǎn)錦。54554.陳3技交流番伺服穴電動(dòng)霧機(jī)一.散交流念伺服繳電動(dòng)兆機(jī)的賤種類1、同步議型（兼SM眉）：采您用永籌磁結(jié)暴構(gòu)的鍬同步臺(tái)電動(dòng)炮機(jī)，膛又稱扭無刷乳直流托伺服論電動(dòng)斤機(jī)。特點(diǎn)：無旨接觸念換向餓部件需要盆磁極掩位置易檢測被器（韻如編丘碼器零）具有領(lǐng)直流逝伺服早電動(dòng)極機(jī)的伯全部決優(yōu)點(diǎn)柴。564.慣3攜交流氧伺服或電動(dòng)燃機(jī)一.趣交流練伺服格電動(dòng)級(jí)機(jī)的也種類2、感應(yīng)閉型（之IM茶）：籠疊型感底應(yīng)電爬動(dòng)機(jī)特點(diǎn)：對(duì)務(wù)定子央電流奪的激無勵(lì)分寸量和洗轉(zhuǎn)矩塵分量染分別梅控制岡。具有桃直流冊伺服纏電動(dòng)創(chuàng)機(jī)的鑄全部艷優(yōu)點(diǎn)魯。57二、巴交流外伺服遼電動(dòng)熔機(jī)的扒調(diào)速異步裂電動(dòng)逗機(jī)的洪轉(zhuǎn)速饞方程睛為侮（4卵-1才4）始式中冶,n為電襖動(dòng)機(jī)陳轉(zhuǎn)速耽；s云為轉(zhuǎn)歐差率播。變頻播調(diào)速間接假變換鞋方式偵（逮交－梯直－涂交變傾頻）直接慮變換休方式次（交砌－交洲變頻料）SP積WM智變頻辯調(diào)速58圖4遇-3乏9普交—掉直—執(zhí)交變戴頻電轉(zhuǎn)路結(jié)奸構(gòu)圖59圖4半-3艱9貿(mào)交—無直—廚交變輩頻電帳路結(jié)拐構(gòu)圖60三、燥SP經(jīng)WM信變頻連調(diào)速1、暴S莊PW雁M波衰形原早理在采眉樣控遮制理侍論中虹有一授個(gè)重沿要的千結(jié)論勁：沖俗量相康等而龍形狀菠不同塘的窄視脈沖五加在柏具有洞慣性申的環(huán)憶節(jié)上強(qiáng)時(shí)，欠其效震果基傾本相晴同。貿(mào)沖量的即指頃窄脈資沖的籌面積惹。這磁里所辣說的嬸效果籃基本環(huán)相同倒，是桃指環(huán)戚節(jié)的它輸出蒼響應(yīng)達(dá)波形且基本乏相同愁。下?lián)崦鎭碡毞治瞿挂幌绿热绾瓮粲靡坏晗盗衅沟确x而不趙等寬怕的脈澇沖來慮代替規(guī)一個(gè)換正弦膝波。紗把圖察4-武40桂(a宴)所蝕示的難正弦濃半波扯波形虹分成N等份亞，就握可把悄正弦志半波獨(dú)看成飄由N婚個(gè)彼垂此相訓(xùn)連的需脈沖界所組華成的禿波形考。61這些滲脈沖嶄寬度卻相等提，都承等于疤π／案N，嗽但幅饒值不綠等，狗且脈筐沖頂女部不板是水揚(yáng)平直挽線，辜而是情曲線煮，各忽脈沖非的幅劣值按中正弦糞規(guī)律烤變化斜。如精果把滋上述心脈沖留序列挺用同核樣數(shù)阻量的嘗等幅限而不母等寬墨的矩筋形脈膏沖序脂列代刷替，像使矩曉形脈抵沖的紋中點(diǎn)促和相辦應(yīng)正偶弦等喘分的綱中點(diǎn)倆重合肌，且支使矩剛形脈膚沖和錢相應(yīng)絹正弦變部分托面積爽（沖檔量）猾相等礙，就罪得到抵圖4鑄-4勉0(祝b)纏所示山的脈債沖序膝列，筒這就早是P遵WM咸波形突。62圖4打-4劃0正存弦波盞PW膚M原君理示柜意圖用(a傷)正娘弦半餅波；坑(b濕)P摘WM拔波形632贏單陷相S卻PW射M控奧制原鄙理圖4慘-4叛1是蔽采用盤電力鞏晶體脫管作獵為開留關(guān)器活件的某電壓笨型單池相橋僅式逆蠻變電叉路云。控制霸V4或V3通斷甩的方趴法如計(jì)圖4案-4罪2所唇示。64圖4暴-4僵1寫單物相橋玻式P煮WM舉逆變屢電路65圖4撇-4肉2蒙單移極性詠SP澇WM跌控制漠方式頂原理66圖4恨-4惕1所含示的散單相窩橋式循逆變及電路編采用攤雙極培性控倚制方雷式時(shí)畏的波密形如考圖4殊-4躍3所票示。67圖4怖-4外3哀雙界極性悅PW載M控伯制方獄式原梯理68交流嗓電動(dòng)垮機(jī)變練頻調(diào)飲速功脂率接閃口變頻軋調(diào)速癥是交麥流電到動(dòng)機(jī)冶調(diào)速圈的發(fā)副展方灶向，引而且給有的崇變頻瘡調(diào)速屆系統(tǒng)謠在動(dòng)來態(tài)性字能及恭穩(wěn)態(tài)捆性能都的指榨標(biāo)上騾已超完過直奏流調(diào)曠速。要因此辣在、舒機(jī)電帝一體石化系糖統(tǒng)設(shè)主計(jì)時(shí)惕可優(yōu)漏先選濫用交黑流電蜓動(dòng)機(jī)聲變頻舞調(diào)速斬方案周。（1）變洋頻器諸的分包類按照切變頻陰方式解和控坑制方鞏式可弱分為按變壩頻方暈式交-懂直-張交變醬頻器電壓賞型電流薯型交-留交變灶頻按控首制方專式脈沖顏寬度炭調(diào)制尼型（謊PW胖M）脈沖贈(zèng)幅度技調(diào)制鏟型（耗PA條M）矢量規(guī)控制勞型69（2膽）變咱頻器減選擇電動(dòng)咸機(jī)的絹容量襪及負(fù)暈載特住性是幫變頻頸器選仇擇的紅基本騎依據(jù)宏。年在親選擇脅變頻棉器前亞，首鹽先要耗分析短控制偏對(duì)象靜的負(fù)女載特張性并輛選擇音電動(dòng)換機(jī)容夢量，起根據(jù)倘用途主選擇釋合適否的變輔頻器儲(chǔ)類型墨，然熱后再我進(jìn)一兩步確錘定變丙頻器液的容城量。(3孩)訂變頻期器的天使用荷方法在人沿工控鮮制系怒統(tǒng)中嘉，只個(gè)要在框控制充回路賤接線注端上誕接上蕩相應(yīng)以的機(jī)診械開縮慧關(guān)即餐可實(shí)揪現(xiàn)變乒頻調(diào)鋒速。常在自唉動(dòng)控憂制系輝統(tǒng)中紋，則慢有三給種方先法：鞏第一柴種使焰用繼蛙電器槽開關(guān)拖電路狹，繼駁電器拴開關(guān)借受上耀位控當(dāng)制器塔的控挎制，閘這種赴方法挑適用確于簡慘單的韻恒速懼控制志，其桃控制破電路側(cè)如圖最4-攀44環(huán)α所貫示。70第二弟種方昏法是隊(duì)模擬蝕控制好方法趕，上者位機(jī)疼模擬產(chǎn)通道椅與控孟制回扒路的單電壓致頻率失設(shè)定憂端子絞或電煌流頻踏率設(shè)訓(xùn)定端柳子相詢連其呆控制往電路涂如圖丸4-稀44臂b所澇示；第三葬種方肉法是物采用續(xù)變頻鵝器數(shù)干字接半口板獸，接競口板長是變標(biāo)頻器備的恨選件匯，將哨它接船入變痛頻器腐后，泊變頻糟器就廳可以橫通過蓮數(shù)字都接口屢與上騰位控患制器冬的并貝行輸蠻出口郵直接睡相連瞧，以宇實(shí)現(xiàn)西直接隊(duì)數(shù)字滿控制勸，其改控制咸電路莖如圖供4-巨44然c所黃示。71圖4果-4足4交頻應(yīng)器的團(tuán)三種漸控制抓方法72圖4仇-4廢4交頻本器的快三種腥控制標(biāo)方法73六.猶步進(jìn)周電動(dòng)聞機(jī)功渴率驅(qū)貢動(dòng)接島口步進(jìn)陰電動(dòng)班機(jī)功書率驅(qū)匯動(dòng)接啟口包腎含環(huán)津形脈寄沖分纖配器太和功咽率放烘大器錫兩部旬分。1.館脈沖需分配需器的閥實(shí)現(xiàn)攝方法脈沖腥分配鵝器有脊兩種吩形式肝一種真是由野專門登環(huán)形疑分配仔集成持電路瓶或數(shù)冬字時(shí)奔序邏申輯電她路構(gòu)齊成的索硬件挑分配暑器，再如C刪H2疏50新三相嚴(yán)步進(jìn)污電動(dòng)斬機(jī)的下脈沖攪分配太器集暖成電獲路74CLENJ3RJ3LJ6RJ6L功能11000雙三拍正轉(zhuǎn)10100雙三拍反轉(zhuǎn)10010單六拍反轉(zhuǎn)10001單六拍正轉(zhuǎn)01000雙三拍正轉(zhuǎn)00100雙三拍反轉(zhuǎn)00010單六拍正轉(zhuǎn)00001單六拍反轉(zhuǎn)1XXXX不變X0XXXX不變0XXXX不變1XXXXX不變CH片25廟0功死能真播值表75硬件菠環(huán)形鎮(zhèn)分配筋電路駕原理雕圖76轉(zhuǎn)向1—2相通電CPWVU代碼轉(zhuǎn)向正A000101H反AB101103HB201002HBC311006HC410004HCA510105HA000101H三相杠六拍勝分配老狀態(tài)772.步進(jìn)耽電動(dòng)辮機(jī)功矩率放洪大的帶形式（1刷）單壇電壓趙功率積放大桑圖圖4居-4餓5為拿該電肝路的敬原理餃圖，予是步漢進(jìn)電悄動(dòng)機(jī)朱控制尾中最尖簡單鳴的一在種驅(qū)旅動(dòng)電功路，崇在本成質(zhì)上依它是稅一個(gè)膜簡單笑的功墊率反春向器踩。單輝電壓激功率賺放大傳電路堂的最掉大特墳點(diǎn)是竿結(jié)構(gòu)門簡單石，缺鈴點(diǎn)是最工作漏效率宴低，務(wù)在高債頻工貸作狀冰態(tài)時(shí)抱，效建率尤欄其差想。圖4吃-4豆6所匪示為忍恒流筆功放歇電路輩，它知是單甘電壓慶功率稅放大引電路婆的一飽種改即進(jìn)電礎(chǔ)路匪。該窯電路把的特絨點(diǎn)是紫用恒筍流源被代替光外接蛙電阻唱RC,使因功率蛙大為鬼降低芒，電畜源效寧率得量到提鋸高。78圖4慣-4陡5鍛單電勒壓功醒率放犁大電災(zāi)路原制理圖79圖4貞-4甜6青恒準(zhǔn)流功壇放電冰路原林理圖ILIDIe80（2消）雙稅電壓享功率熱放大遞電路雙電接源功趕率放艱大電末路圖81（3聚）斬貪波型偵功率嗓放大血電路球此完類電拘路有潮兩種受：一把種是惜斬波旗恒流潤型；友另一說種是調(diào)斬波餅平滑播型。喇前者蠟應(yīng)用幕較為釣廣泛泡。斬波艘恒流面功放斬是利度用斬劫波方懶法使文電流灰恒定瘦在額篩定值絡(luò)附近煙，典雄型電畜路如給圖4吵-4熊7a滅所示嫁。從提踏高高舉頻工繪作性員能及估店員嗚效率堆的角繩度看圣，斬嚇波恒同流型禮功放序電路曠可以兩用較梢高的惰電源擾電壓態(tài)，同票時(shí)無起需外懸接電模阻來抬限定柱額定換電流歇和減膏小時(shí)這間常芳數(shù)，升但是嗎由于縱電流筆波形朝呈鋸狀齒形蜂，驅(qū)隔動(dòng)時(shí)妻會(huì)有摩較大含的電柳磁噪釋聲。俘要消擱除電徑磁噪均聲，硬有兩觀種措這施：椅一是本使斬略波頻炒率提隆高至崗超聲躬波頻極率；裂另一掩種是佩使步惜進(jìn)電咬動(dòng)機(jī)毀各相討采用籍同一噴個(gè)頻諸率的砌斬波囑信號(hào)筋。82恒頻折脈寬親調(diào)制逆功放炸電路趣就是紫按上例述兩繭個(gè)措橡施設(shè)黨計(jì)的擱一種蒜常用戲的功哥放電蓄路，咬其電潑路原閱理圖南及輸替入波絕形如喝圖4孔-4和8所除示。時(shí)恒頻暫脈寬績調(diào)制統(tǒng)功率跪放大盛電路族不但役有較古好的協(xié)高頻傍特性斯，而薄且有祖效地爽減少愁了步替進(jìn)電斷動(dòng)機(jī)吊的電傾磁噪目聲，令同時(shí)角還降光低了幻玉功耗烤。但榆由于糊斬波衫頻率杰較高怪，對(duì)磚功放伐管及贊續(xù)流眼二極士管的乘頻率舅響應(yīng)東要求慈較高水。另烈外，有這種柏電路幣的低啦頻振垮蕩較務(wù)高。83iLUSUP(a愿)uINubuLttt(b戒)圖4飯-4滿7奶斬波叫恒流汽功放帆電路84ttttu1u2u3iL圖4鉆-4脹8閱恒流啊脈寬有調(diào)制網(wǎng)功放偶電路854.山4直杏線電使動(dòng)機(jī)與旋像轉(zhuǎn)電婚動(dòng)機(jī)普傳動(dòng)嘩相比踢，直事線電驚動(dòng)機(jī)辯傳動(dòng)蹦主要腿具有雪下列屠優(yōu)點(diǎn)谷：1)繁直線申電動(dòng)久機(jī)由捎于不楚需要禿中間帳傳動(dòng)徑機(jī)械導(dǎo)，因覽而使縱整個(gè)洽機(jī)械佳得到宮簡化羞，提拔高了貝精度健，減蓋少了抱振動(dòng)未和噪覺聲。2)漲快速駛響應(yīng)甚。用舒直線焦電動(dòng)求機(jī)驅(qū)臟動(dòng)時(shí)商，由升于不余存在欄中間補(bǔ)傳動(dòng)術(shù)機(jī)構(gòu)串的慣鳥量和綁阻力暢矩的障影響附，因職而加沾速和弓減速值時(shí)間將短，舌可實(shí)技現(xiàn)快財(cái)速啟段動(dòng)和脾正反他向運(yùn)眉行。3)躲儀表揀用的鎖直線朋電動(dòng)毯機(jī)，淹可以型省去增電刷態(tài)和換遲向器定等易搖損零勒件，坡提高數(shù)可靠最性，憶延長叢使用蹈壽命不。4)欠直線懂電動(dòng)急機(jī)由腦于散村熱面屈積大斥，容松易冷宏卻，抗所以樸允許錄較高劈燕的電蘆磁負(fù)繞荷，爆可提階高電胃動(dòng)機(jī)蓮的容帶量定驕額。5)喘裝配旅靈活肌性大估，往近往可淋將電凝動(dòng)機(jī)憲和其框它機(jī)鋪件合倘成一宰體。86一、頑直線錫感應(yīng)后電動(dòng)述機(jī)直線婦感應(yīng)朽電動(dòng)跟機(jī)可魄以看畫作是凳由普璃通的阿旋轉(zhuǎn)屠感應(yīng)噸電動(dòng)攝機(jī)直江接演膀變而回來的陵。87一、轉(zhuǎn)直線移感應(yīng)訪電動(dòng)移機(jī)88一、郵直線忙感應(yīng)示電動(dòng)雞機(jī)89一、寶直線暮感應(yīng)必電動(dòng)倒機(jī)管型彎直線遲感應(yīng)蓋電動(dòng)戰(zhàn)機(jī)90二、籮直線縣直流通電動(dòng)療機(jī)永磁柜直線械直流崗電動(dòng)穿機(jī)91二、繳直線釘直流浙電動(dòng)格機(jī)電磁棒式直傍線直辮流電李動(dòng)機(jī)92三、千直線定步進(jìn)早電動(dòng)別機(jī)934.廈5紋控制嘴電動(dòng)鼠機(jī)選遲擇與須計(jì)算一、菠步進(jìn)奮電動(dòng)旬機(jī)選待擇與領(lǐng)計(jì)算踩實(shí)例簡易干數(shù)控飽車床滔的縱愉向(蔥z軸眾)進(jìn)罷給系火統(tǒng)，雪通常往是采強(qiáng)用步閱進(jìn)電戴動(dòng)機(jī)印驅(qū)動(dòng)顏滾珠喝絲杠貧，帶捐動(dòng)裝誤有刀腦架的旅拖板怠做往逗復(fù)直側(cè)線運(yùn)雅動(dòng)，里其工國作原北理圖查如圖啟4-遙28就，其駐中工羽作臺(tái)萍即為槽拖板龜。944.笑5瀉控制贈(zèng)電動(dòng)垃機(jī)選然擇與踏計(jì)算一、供步進(jìn)目電動(dòng)知機(jī)選秋擇與違計(jì)算能實(shí)例已知握拖板柄重量演W=勺20編00催N，牛拖板洋與貼畜塑導(dǎo)熄軌間干的摩虹擦系恨數(shù)μ曠=0蘋.0鉛6，羨車削倒時(shí)最棄大切腦削負(fù)答載F或z=交21昌50優(yōu)N(滲與運(yùn)竟動(dòng)方韻向相罰反)晝，y愛向切之削分劍力F璃y=柴2F躬z=妹43炭00昂N(廚垂直尾于導(dǎo)理軌)遭，要籌求導(dǎo)剛軌的兔進(jìn)給吩速度蓬為v毀1=名10艦-5斯00霉mm活/m界in珍，快況速行桃程速騙度v蘭2=則30塵0m烏m/用mi紛n，霞滾珠薪絲杠翁名義烤直徑晚d0羊=3頃2m低m，種導(dǎo)程范L=達(dá)6m建m，良絲杠馳總長趨L=俘14跨00川mm紙，拖鍬板最魂大行以程為薄11經(jīng)50價(jià)mm妻，定富位精逢度±禿0.脊01伐mm脂，試脾選擇撿合適向的步話進(jìn)電俯動(dòng)機(jī)批，并決檢查臂其起庫動(dòng)特餅性和研工作觀速度雨。954.率5姑控制帆電動(dòng)賠機(jī)選罷擇與觸計(jì)算解：1．慕脈沖尸當(dāng)量烏的選麻擇初選查三相愛步進(jìn)賠電動(dòng)偵機(jī)的趴步距眾角為茄0.綿75漲／1士.5組，當(dāng)議三相滔六拍拐運(yùn)行仇時(shí)，濤步距裂角β卵=0稠.7餓5，漆其每敘轉(zhuǎn)脈沾沖數(shù)初選凈脈沖港當(dāng)量什(每蔽輸入遵一個(gè)廈指令醋脈沖杯，步干進(jìn)電進(jìn)動(dòng)機(jī)倍驅(qū)動(dòng)演工作尤臺(tái)的競移動(dòng)罰距離濱，單臘位m鄭m／后p)魂δ富=0哥.0范1m倍m／廁p，鴿由此太可得博中間北齒輪炎傳動(dòng)雨i為選小敲齒輪質(zhì)齒數(shù)母z1儉=2食0，狼z2嘗=卷25另，模堅(jiān)數(shù)m進(jìn)=2內(nèi)mm匯。964.挽5廟控制摘電動(dòng)販機(jī)選鏈擇與烘計(jì)算2．陵等效乎負(fù)