第三部分交流伺服电机控制原理 交流电机的调速原理 调速的关键是转矩控制 电动机调速的任务是控制转速,转速通过转矩来改变, 从转矩到转速是一个积分环节机械惯量,即 Gd- dn 375lt 式中GD电动机和负载机械的飞轮力矩 n转速; T—电动机的电磁转矩和负载转矩
第三部分 交流伺服电机控制原理 一、交流电机的调速原理 调速的关键是转矩控制 电动机调速的任务是控制转速，转速通过转矩来改变， 从转矩到转速是一个积分环节——机械惯量，即： 式中 GD——电动机和负载机械的飞轮力矩； n——转速； Td、 TL——电动机的电磁转矩和负载转矩。 Td TL dt GD dn = - 375 2
从式可看出,除转矩外,再没有其他控制量可影响转速。快速 准确地控制转矩,使转矩实际值τ对其给定值To响应如图所示。 转矩-转速关系是一个小惯量环节,传递函数为 d 1+o s Td(s 转矩环等效时间常数 图为惯性转短响宫淡被性 如果T对的响应如图4-1b)所示,它是一个振荡环节,且阻 尼较小,无论怎样设计速度调节器都很难获得满意结果。从上 述讨论可以看出,调的天键是矩控制
从式可看出，除转矩外，再没有其他控制量可影响转速。快速 准确地控制转矩，使转矩实际值Td对其给定值Td*响应如图所示。 转矩-转速关系是一个小惯量环节，传递函数为: T s Td (s) m——转矩环等效时间常数。 m d * + = 1 1 T T d O t * d T T O 图4－1 转矩响应波型 a) 小惯性 b)大惯性 a) b * d T d T 如果Td对Td *的响应如图4-1b)所示，它是一个振荡环节，且阻 尼较小，无论怎样设计速度调节器都很难获得满意结果。从上 述讨论可以看出，调速的关键是转矩控制
控制对象 Ts+l 1+0.s 速度调节器 转矩控制 电动机 图4-2速度环框图
T s m 1 s + m 1 1 Td TL T s T s V Rn Rn Rn +1 速 度 调 节 器 转 矩 控 制 电 动 机 － * n n 控 制 对 象 图 4－ 2 速 度 环 框 图 -
统一的电动机转矩公式 电动机,无论是直流还是交流,都由定子和转子两部分组 成。它们分别产生定子磁通势矢量和转子磁能磁通势矢量(图 4-3),将其合成,得合成磁通势矢量,由它产生磁维矢量 (通烟N个线图的磁线总数),好像空间有两块磁铁, 块是固定的,另一块是可转动的。当这晒块磁铁的通势矢量 方向一致时,不产生转矩,转子不动 向不致,它们将 互相吸引,产生转矩,使转子转动 Fc Fsk 0 L0 Fr 电动机磁 势矢量
二、 统一的电动机转矩公式 电动机，无论是直流还是交流，都由定子和转子两部分组 成。它们分别产生定子磁通势矢量和转子磁能磁通势矢量（图 4-3） ，将其合成，得合成磁通势矢量，由它产生磁链矢量 （通过Ns个线圈的磁力线总数），好像空间有两块磁铁，一 块是固定的，另一块是可转动的。当这两块磁铁的磁通势矢量 方向一致时，不产生转矩，转子不动；若方向不一致，它们将 互相吸引，产生转矩，使转子转动。 通 势 矢 量 图 F c F s F r cs q rc q rs q 图4－3 电动机磁
stator axIs rotor axis rotor C stator