西门子CPU模块 1211C DC/DC/RLY

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二、功率放大单元原理

  在交流伺服系统中，功率放大电路主要包括整流环节和逆变环节。接下来将主要介绍功率放大电路的逆变环节。

  如图4-28所示，该逆变桥式电路每个周期共有6个工作状态，采用180°导电型。每个工作状态都有3个晶闸管同时导通。这6个工作状态分别是(VT1，VT2，VT3)(VT2，VT3,VT4)(VT3,VT4,VT5)(VT4,VT5,VT6)(VT5,VT6,VT1)(VT6,VT1, VT2)。VD1～VD6是续流二极管。逆变电路的作用是将直流电逆变成频率可调的三相交流电。在分析逆变器工作时，通常要分析稳定工作状态和换相过程两种状态，稳定工作状态持续时间长在换相过程中，希望逆变管VT1～VT6能够顺利快速地换向并且无差错。

图4-28 三相桥式逆变电路图

  三、感应电动机原理

  感应电动机是指将转子置于转动磁场中，由于涡电流的作用使转子转动的装置。转动磁场并不是用机械方法生成的，而是以交流电通于数对电磁铁中，并使其磁极性质循环改变。感应电流有反抗磁场与转子发生相对运动的效应，故转子随磁场转动。但此转子转动速度没有磁场变换速度高，否则磁力线将不能为导体所切割。感应电动机和同步电动机定子是一样的，只是转子结构不同而已。

  图4-29给出了一个笼型感应电动机的工作原理图。转子槽内有导体，导体两端用断路环连接起来，从而形成一个闭合绕组。当定子绕组加上对称的三相交流电压后，定子三相绕组中便有对称的三相电流通过，转子及定子绕组联合产生一个定子旋转磁场(N、S极)。设定子旋转磁场以转速n1沿逆时针方向旋转，则它的磁力线将切割转子导体而感应电势，电势的方向可用右手定则确定。在该电势的作用下转子导体内便产生电流。由电磁力定律可知，转子导体电流与旋转磁场相互作用使转子导体受到电磁力f的作用，它的方向可由左手定则确定。在电磁力f的作用下，电动机转子便开始转动，如果在转子轴上加上机械负载，则电动机拖动机械负载旋转。感应电动机的转速总是低于同步转速，即两种转速之间总是存在差异，因而感应电动机又称为异步电动机。

图4-29 笼型感应电动机的工作原理

  四、反馈元件原理

  反馈元件就是对模拟量信号进行处理的测量装置。调节系统中测量装置的作用是产生一个与被调节量等效的电信号，而不是原来的被调节量(如转速、位移、转角、电流、电压等)。

  1. 转速测量装置原理

  交流伺服系统转速测量一般采用测速发电机，测速发电机主要有多相中频测速发电机、两相异步测速发电机和电势测速桥电路，如图4-30所示。

  图 4-30(a)中多相中频测速发电机是根据磁阻原理构成的，其定子输出三相或多相交流电压，该交流电压经整流和滤波后作为直流测量信号。多相中频测速发电机的优点是输出电压有很宽的线性工作范围。图 4-30(b)中两相异步测速发电机也是一种应用广泛的速度测量装置，特别是转子异步测速发电机，其惯性极小，适合在小功率系统中应用。图4-30(c)中测速桥测量方法具有较小的传递系数、较低的测量精度以及测量电路与功率电路没有电位隔离的缺点，因而适用于小容量及不宜安装测速发电机的场合。

  图4-30 测速装置电路图

  2. 位置、角度的测量

  位置、转角的测量一般采用自整角机和旋转电位器。将单个自整角机的两相定子绕组通以单相交流电，则在转子绕组上产生感应电压，从而可以检测出被测装置实际转过的角度。在位置调节系统中常用两个旋转变压器构成角度传输装置，此时两个旋转电位器用4根导线连接