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控制电机

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  • 发布时间:2015/11/3 15:57:40
  • 作者:银河电气
定义
根据《GB/T 2900.26-2008 电工术语 控制电机》对控制电机的定义:控制电机是指在自动控制系统中作状态监测、信号处理或伺服驱动等用途的各种电机、电机组件及其系统。控制电机在各类自动控制 系统中具有执行、检测和解算的功能,是一种机电元件。从基本的电磁感应原理来说,控制电机与普通旋转电机没有本质上的差别。
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控制电机的分类

  根据控制电机在自动控制系统中的作用,可以分为执行元件和测量元件两类:

01执行元件

  包括直流伺服电机、交流伺服电机、步进电动机和力矩式自整角接收机等。这些控制电机的任务是将电信号转换成轴上的角速度、先速度和角位移,并带动控制对象运动。因向控制对象输出机械功率、所以此类控制电机又称功率元件。

02测量元件

  包括直流测速发电机、交流测速发电机、控制式自整角机等。这些电机的任务是机械转速、转角和转角差转换成电压信号。一般在自动控制系统中作为敏感元件和校正元件使用。由于它们能够测量机械转速、转角和转角差,所以称为测量元件。因为它们是把机械量转换成电压信号送入自动控制系统中,所以也称为信号元件。

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控制电机的性能要求

  控制电机性能的好坏直接影响到整个控制系统的工作性能。现代化控制系统除了要求控制电机体积小、重量轻、点少以外,还要求其具有高可靠性、高精度和快速响应性能。

01高可靠性

  控制电机的工作可靠性对保证自动控制系统的正常工作非常重要。在宇宙航行系统、军事装备和一些现代化生产系统中,对所用控制电机的可靠性提出了很高的要求。

02高精度

  在军事设备、无线电导航、无线电定位、位置指示、自动记录、远程控制、机床加工、自动控制等系统中,对精度的要求也越来越高。

03快速响应

  由于自动控制系统中主令信号变化很快,所以要求控制电机特别是功率元件对信号做出快速响应。

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各类控制电机简介

01伺服电机简介

  伺服电机又称执行电机,在自动控制系统中作为执行元件,把输入的电压信号变换成转轴的角位移或角速度输出。改变控制电压可以改变伺服电动机的转速及转向。

  伺服电机分类

伺服电机分类

02步进电机简介

  步进电机术语断续运转的同步电动机。它将输入的脉冲电信号变换为阶跃的角位移或直线位移,也就是给一个脉冲信号,电动机就转一个角度或前进一步,因此叫做步进电机。因为它输入的既不是正弦交流,也不是恒定直流,而是脉冲电流,所以也叫脉冲电动机。

  步进电机的分类

  按照励磁方式的不同,步进电动机分为反应式、永磁式和感应式三类。它们产生电磁转矩的原理虽然不同,但其动作过程基本上是相同的。

03测速发电机简介

  测速发电机是一种把转子转换为电压信号的机电式元件。它的输出电压与转速成正比关系。

  测速发电机的分类

  按照结构和工作原理的不同,测速发电机分为直流测速发电机、感应测速发电机和同步测速发电机,近年来还有采用新原理、新结构研制的霍尔效应测速发电机等。

04自整角机简介

  自整角机是一种将转角变换成电压信号或将电压信号变换成转角,以实现角度传输、变换和指示的元件。它可以用于测量或控制远距离设备的角度位置,也可以在随动系统中用作机械设备之间的角度联动装置,以使机械上互不相连的两根或两根以上的转轴保持同步偏转或旋转。

  自整角机的分类

  根据自整角机在系统中的作用不同,自整角机可分为控制式和力矩式两大类。

05旋转变压器简介

  旋转变压器是自动控制装置中的一类精度控制微电动机。从物理本质看,可以认为是一种可以旋转的变压器,这种变压器的一、二次绕组分别放置在定子和转子上。当旋转变压器的一次侧施加交流电压励磁时,其二次侧输出电压将与转子的转角保持某种严格的函数关系,从而实现角度的检测、解算或传输等功能。

  旋转变压器的分类

  按输出电压与转子转角的函数关系,可以分为正余弦旋转变压器、线性旋转变压器和比例式旋转变压器。

  传统的控制电机是一种微电机,容量在几十微瓦至几百瓦之间。随着科学技术的不断发展,大功率控制系统的需求越来越多,目前控制电机的功率已达几十千瓦。控制电机可以用来带动控制系统的机构运行,也可以用来测量机械转角或转速,也可以进行三角函数的运算、微积分等,控制电机将在我们的生活中起到越来越广泛的作用。


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