直流電機
- 何爲電樞反應?它對電樞主磁場有何影響?(P17 & P226)
電機負載時,電樞繞組中流過的電流產生電樞磁場,由於電樞磁場的影響,使氣隙中的磁場發生畸變,這種現象稱爲電樞反應。
電樞磁場對主磁場的作用將使主磁場發生畸變,產生電樞反應,電樞磁場對主磁場有去磁作用。
2.四種過度運行狀態以及特點:
1.發電機狀態,由於控制電壓的突然下降使得在某一瞬間,反電動勢大於電樞電壓,電機爲發電狀態,直到轉速下降到目標值
2.反接制動狀態,其電樞電流很大,電磁轉矩變爲制動轉矩,使電機制動,電機吸收電能和機械能,全部轉化爲電機損耗。
3.動能制動狀態,利用電動機積蓄得電能來產生電磁轉矩。
8.設計一直流電機驅動系統,給定100V電壓,若電機額定50V,其額度電機轉速爲2000轉,
試設計一系統轉速爲100轉,請畫出示意圖並說明。
串電阻進行調速
測速發電機
應用:測速發電機廣泛用於各種轉速的電磁裝置。在自動控制系統中作爲檢測速度的元件,以調節電動機轉速或通過反饋來提高系統穩定性和精度;也可作爲加速或延遲信號用或用來測量各種運動機械在擺動或轉動以及直線運動時的速度
分類:直流(電磁式/永磁式)和交流
原理:等同於直流發電機
公式:U=E-IR=E/(1+Ra/Rl)=Cn;Ea=Cen∮
一定成線性關係:
基本結構:定子:定子鐵芯,定子繞組,電刷,機殼
轉子:電樞鐵心,電樞繞組,換向器等
作用:定子鐵心和定子
伺服電動機
作用:伺服電動機的作用將輸入電壓信號轉換爲軸上的角位移或角速度輸出。
分類:交流,直流
原理:等同於直流電動機
機械特性,n與T的關係:
調節特性,n與U的關係:死區的理解
步進電機
原理:步進電機是利用電磁鐵原理,將脈衝信號轉換成線位移或角位移的電機。
應用:自動記錄儀表
特點:
(1)來一個脈衝,轉一個步距角。
(2)控制脈衝頻率,可控制電機轉速。
(3)改變脈衝順序,改變方向。、
步距角:⊙b=360/(Z*N)(Z爲轉子齒數,N爲km(狀態數*相數))
轉速:n=f/(6*⊙b)
通電方式:
1.三相單三拍,單指一次繞組通電,三拍指三個狀態循環,步距角60
2.三相雙三拍
3.三相六拍
.畫出步進電機在統一時鐘脈衝下單三拍情況下A、B、C繞組電壓、電流波形。
變壓器
原理:基於電磁感應原理,在原邊通入交流電,在鐵心中產生一個交變磁通,磁通的變化在原邊副邊繞組中分別產生感應電動勢E1和E2其電勢之比分別爲其匝數之比。
鐵心的作用:導磁作用,由於其磁阻很小,勵磁電流通過時能夠產生較大的磁場,如果不加鐵心,由於漏磁很大,導磁能力非常小所以不可以不加鐵心。
基本公式:
E=N*△∮/△t=4.44fN∮
電壓比:P1=P2: I2/I1=E1/E2=N1/N2
勵磁電流I0一般在變壓器滿載時僅佔I1n的10%
自整矯正機
力矩式:
控制式:ZKF,ZKBS,失調角E=E2m∮
項目 |
控制式自整角機 |
力矩式自整角機 |
負載能力 |
自整角變壓器只能輸出信號,負載能力取決於伺服電動機及放大器 |
只能帶動指針、刻度盤等輕負載 |
精度 |
較高 |
較低 |
系統結構 |
較複雜,需要伺服電動機、放大器、減速齒輪等 |
較簡單,不需要其它輔助元件 |
系統造價 |
較高 |
較低 |
無刷直流電動機
基本結構與直流電機的不同
由電力電子開關逆變器,永磁同步電動機,磁極位置檢測計組成,與普通的直流電動機不同,用其位置檢測計和電子線路代替了換向器和電刷,無刷直流電動機結構簡單運行方便。
控制基本框圖:
控制單元:接受控制命令和反饋信息,進行判斷或者運算然後控制功率單元。
功率驅動單元:由電力電子器件組成的電力電子逆變電路向定子繞組供電。
信號反饋單元:將電流轉速,位置等信號檢測和調理反饋。
BLDC的系統結構圖以及其傳遞函數;
BLDC的控制區6區,分別寫出其霍爾元件代碼,繞組的電壓波形,轉矩矢量波形,換流順序以及在第100區時IGBT的簡易圖2019.1.10(15分)