第二章速度检测与控制.ppt
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1、第七节 速度检测与控制,一、常用的速度传感器 二、包装机的电气调速 三、磁粉离合器调速系统 四、步进电机调速系统,一、几种常用的速度传感器,(一)测速发电机 测速发电机是一种测量转速的信号元件,它将输入的机械转速变换成为电压信号输出。,主要类型,测速发电机,直流,交流,异步,同步,电磁式,永磁式,(二)磁电式转速传感器 磁电式传感器是利用电磁感应原理,将输入运动速度变换成感应电势输出的传感器。它不需要辅助电源,就能把被测对象的机械能转换成易于测量的电信号,是一种有源传感器。,(三)光电转速传感器 光电式转速传感器对转速的测量,主要是通过将光线的发射与被测物体的转动相关联,再以光敏元件对光线的进
2、行感应来完成的。光电式转速传感器从工作方式角度划分,分为透射式光电转速传感器和反射式光电转速传感器两种。 1、透射式光电转速传感器 投射式光电转速传感器设有读数盘和测量盘,两者之间存在间隔相同的缝隙。投射式光电转速传感器在测量物体转速时,测量盘会随着被测物体转动,光线则随测量盘转动不断经过各条缝隙,并透过缝隙投射到光敏元件上。 投射式光电转速传感器的光敏元件在接收光线并感知其明暗变化后,即输出电流脉冲信号。投射式光电转速传感器的脉冲信号,通过在一段时间内的计数和计算,就可以获得被测量对象的转速状态。,2、反射式光电转速传感器 反射式光电转速传感器是通过在被测量转轴上设定反射记号,而后获得光线反
3、射信号来完成物体转速测量的。反射式光电转速传感器的光源会对被测转轴发出光线,光线透过透镜和半透膜入射到被测转轴上,而当被测转轴转动时,反射记号对光线的反射率就会发生变化。 反射式光电转速传感器内装有光敏元件,当转轴转动反射率增大时,反射光线会通过透镜投射到光敏元件上,反射式光电转速传感器即可发出一个脉冲信号,而当反射光线随转轴转动到另一位置时,反射率变小光线变弱,光敏元件无法感应,即不会发出脉冲信号。,二、包装机的电气调速,调速分为机械调速和电气调速,电气调速又分为直流调速系统和交 流调速系统。,励磁机,测速,伺服,直流电机的特点:,(1)直流发电机的电势波形较好,对电磁干扰的影响小。 (2)
4、直流电动机的调速范围宽广,调速特性平滑。 (3)直流电动机过载能力较强,启动和制动转矩较大。 (4)易于控制,可靠性较高 (5)由于存在换向器,其制造复杂,价格较高,(一)电动机的机械特性与恒转矩调速,特点: 励磁绕组与电枢并联,由图可求得,由上分析可知:,当电源电压U和励磁回路的电阻Rf一定时, 励 磁电流If和磁通不变,即 = 常数。则,令:,T=KT Ia = KT Ia,即:并励电动机的磁通 = 常数,转矩与电枢电流 成正比。,由以下公式,求得,式中:,n= f (T) 特性曲线,并励电动机在负载变化时, 转速 n 的变化不大硬机械特性(自然特性)。,改变电枢电压和电枢回路串电阻可得人
5、工特性曲线,(二)调速指标,调速指标:,1、调速范围D:,2、静差率(相对稳定性)%:指负载变化时,转速变化的程度,转速变化小,稳定性好。,%越小,相对稳定性越好; %与机械特性硬度和n0有关。,(三)转速负反馈自动调速系统 1、转速开环控制系统,2、转速负反馈调速系统 负载nuCF u uK u n ,三、磁粉离合器调速系统,(一)单磁粉离合器调速系统,(二)双磁粉离合器调速系统,四、步进电机调速系统,步进电动机是将电脉冲信号转换成角位移或直线位移的控制电机,在自动控制系统中作执行元件。给步进电动机输入一个电脉冲信号时,它就转过一定的角度或移动一定的距离。由于其输出的角位移或直线位移可以不是
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