自动控制元件 哈工大出版 第七章课件 直线电动机1112I

2011-2012学年第一学期 2011-2012学年第一学期

本章教学: 本章教学:一、教学要求： 教学要求：掌握直线电机、分类和作用等概念； 掌握直线电机、分类和作用等概念； 了解直线直流电机、 了解直线直流电机、直线感应电动机和直线步进电 机的结构与工作原理； 机的结构与工作原理； 理解直线电机与旋转电机静态特性的可比性； 理解直线电机与旋转电机静态特性的可比性； 了解直线电机动态特性。 了解直线电机动态特性。

二、教学时间安排：2学时 教学时间安排：2

本章教学: 本章教学:三、主要内容： 主要内容：绪论 第一节 直线直流电机 第二节 直线感应电机 第三节 直线步进电机 本章重点：直线电机与旋转电机原理和静态特性 的可比性。 本章难点：直线感应电动机工作原理。

四、教学过程： 教学过程：3

一 直线直流电动机1 工作原理磁场中的载流导线受力作用，或磁场( 磁场中的载流导线受力作用，或磁场(极)相互作用。 相互作用。

动圈式

音圈式

一 直线直流电动机1 工作原理

一 直线直流电动机2 直线直流电动机静、动态特性静态特性

F = BlI = K t I F = Fc K e = K t = Bl

E = Blv = K e v

U = IRa + E = IRa + Blv

Ra Ra U U v= 2 2 Fc = 2 2F Bl B l Bl B l

一 直线直流电动机2 直线直流电动机静、动态特性动态特性 f = Bli ,E = Blv di u = Ra i + La +E dt dv f =m + µv + Fc dt 设 µ = 0, c = 0 F

mLa d 2 v mRa d v + + Blv u= 2 Bl d t Bl d t

1 V ( s) Kv Bl = = U ( s ) mLa s 2 + mRa s + 1 τ mτ e s 2 + τ m s + 1 B 2l 2 B 2l 2 Kv V (s) = U (s) τ m s + 17

二 直线感应电动机1 工作原理

2τ 同步速度 vs = 2τf = T 8

滑差率 =

vs v s= vs

v = 2 π f (1 s )

二 直线感应电动机2 结构形式平板形

圆筒形

二 直线感应电动机3 特性与控制方式与异步电动机相似。 与异步电动机相似。 机械特性

2 Fm F= s sm + sm s调速特性

三 直线步进电动机1 结构和工作原理 定子与动子，永磁体与线圈。 定子与动子，永磁体与线圈。 线圈轮流通正反向电流， 线圈轮流通正反向电流，形成磁 阻转矩。电流变化一个周期， 阻转矩。电流变化一个周期，动子 走一个齿距。 走一个齿距。

三 直线步进电动机2 平面电动机 两个直线电动机垂 直地组装成一体。 直地组装成一体。 可在平台上作任意 运动