控制电机论文

一．控制电机的原理
伺服电动机

用作自动控制装置中执行元件的微特电机。又称执行电动机。其功能是将电信号转

“

”

“

换成转轴的角位移或角速度。伺服：一词源于希腊语 奴隶 的意思。人们想把 伺服机

”

构 当个得心应手的驯服工具，服从控制信号的要求而动作。在讯号来到之前，转子静
止不动；讯号来到之后，转子立即转动；当讯号消失，转子能即时自行停转。由于它的
“

”

伺服 性能，因此而得名。

伺服 电动机分 类

伺服电动机分交、直流两类。交流伺服电动机的工作原理与交流感应电动机相同。在

定子上有两个相空间位移 90°电角度的励磁绕组 Wf 和控制绕组 WcoWf 接一恒定交流
电压，利用施加到 Wc 上的交流电压或相位的变化，达到控制电动机运行的目的。交流
伺服电动机具有运行稳定、可控性好、响应快速、灵敏度高以及机械特性和调节特性的非
线性度指标严格（要求分别小于 10％～15％和小于 15％～25％）等特点。直流伺服电
动机的工作原理与一般直流电动机相同。电动机转速 n 为
　　n＝E／K1j＝（Ua－IaRa）／K1j 式中 E 为电枢反电动势；K 为常数；j 为每极磁
通；Ua，Ia 为电枢电压和电枢电流；Ra 为电枢电阻。改变 Ua 或改变 φ，均可控制直流
伺服电动机的转速，但一般采用控制电枢电压的方法。在永磁式直流伺服电动机中，励
磁绕组被永久磁铁所取代，磁通 φ 恒定。

直流伺服电动机具有良好的线性调节特性及快速的时间响应。

脉冲变压器

　  所谓脉冲变压器是一种宽频变压器。对通信用的变压器而言，非线性畸变是一个极重
要的指标，因此要求变压器工作在磁心的起始导磁率处，以至即使象输入变压器那样功
率非常小的变压器，外形也不得不取得相当大。除了要考虑变压器的频率特性，怎样减少
损耗也是一个很关心的问题。
　　与此相反，对脉冲变压器而言，因为主要考虑波形传送问题。即使同样是宽频带变压
器，但只要波形能满足设计要求，磁心也可以工作在非线性区域。因此，其外形可做得比
通信用变压器小很多。还有，除通过大功率脉冲外，变压器的传输损耗一般还不大。因此，
所取磁心的尺寸大小取决于脉冲通过时磁通量是否饱和，或者取决于铁耗引起的温升是
否超过允许值。

今日脉冲变压器的最新分析方法，是将脉冲变压器按分布参数方式来处理，被称作

传输型脉冲变压器。

旋转变压器

　   旋转变压器（resolver）是一种电磁式传感器，又称同步分解器。它是一种测量角度
用的小型交流电动机，用来测量旋转物体的转轴角位移和角速度，由锭子和转子组成。其
中锭子绕组作为变压器的原边，接受励磁电压，励磁频率通常用 400、3000 及 5000HZ 等。
转子绕组作为变压器的副边，通过电磁耦合得到感应电压。旋转变压器的工作原理和普通
变压器基本相似，区别在于普通变压器的原边、副边绕组是相对固定的，所以输出电压和
输入电压之比是常数，而旋转变压器的原边、副边绕组则随转子的角位移发生相对位置的
改变，因而其输出电压的大小随转子角位移而发生变化,输出绕组的电压幅值与转子转角
成正弦、余弦函数关系，或保持某一比例关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系。
旋转变压器在同步随动系统及数字随动系统中可用于传递转角或电信号；在解算装置中