第八章特種電機(jī)

1、第八章第八章 特種電機(jī) （控制電機(jī)） 8.1 概述概述 8.2 伺服電動機(jī)伺服電動機(jī) 8.3 測速發(fā)電機(jī)測速發(fā)電機(jī) 8.4 步進(jìn)電動機(jī)步進(jìn)電動機(jī) 8.5旋轉(zhuǎn)變壓器旋轉(zhuǎn)變壓器 8. 1 概述概述如：伺服機(jī)將電壓信號轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速；如：伺服機(jī)將電壓信號轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速； 步進(jìn)機(jī)將脈沖信號轉(zhuǎn)換為角位移或線位移。步進(jìn)機(jī)將脈沖信號轉(zhuǎn)換為角位移或線位移。 控制電機(jī)的主要功能是轉(zhuǎn)換和傳遞信號。控制電機(jī)的主要功能是轉(zhuǎn)換和傳遞信號。 對控制電機(jī)的主要要求：對控制電機(jī)的主要要求：動作靈敏、準(zhǔn)確、動作靈敏、準(zhǔn)確、重量輕、體積小、運行可靠、耗電少等。重量輕、體積小、運行可靠、耗電少等。伺服電動機(jī)的分類：伺服電動機(jī)的

2、分類：執(zhí)行電動機(jī)）執(zhí)行電動機(jī)） 伺服電動機(jī)可控性好，反應(yīng)迅速。是自動控伺服電動機(jī)可控性好，反應(yīng)迅速。是自動控制系統(tǒng)和計算機(jī)外圍設(shè)備中常用的執(zhí)行元件。制系統(tǒng)和計算機(jī)外圍設(shè)備中常用的執(zhí)行元件。 伺服電動機(jī)的作用伺服電動機(jī)的作用伺服電動機(jī)的特點伺服電動機(jī)的特點交流伺服電機(jī)交流伺服電機(jī)交流伺服電機(jī)交流伺服電機(jī)交流伺服電機(jī)交流伺服電機(jī)交流伺服電機(jī)交流伺服電機(jī)勵磁繞組勵磁繞組控制繞組控制繞組杯形轉(zhuǎn)子杯形轉(zhuǎn)子內(nèi)定子內(nèi)定子 原理原理與兩相交流異步電機(jī)相同，定子上裝有兩個與兩相交流異步電機(jī)相同，定子上裝有兩個繞組繞組 勵磁繞組和控制繞組。勵磁繞組和控制繞組。勵磁繞組和控制繞組在空間相隔勵磁繞組和控制繞組在空間相

3、隔90 。 交流伺服電動機(jī)交流伺服電動機(jī)定子鐵心和下好線的定子定子鐵心和下好線的定子UkUjj1j2k1k2 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)常用的有鼠籠形轉(zhuǎn)子和非磁性轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)常用的有鼠籠形轉(zhuǎn)子和非磁性杯形轉(zhuǎn)子。杯形轉(zhuǎn)子。工作原理工作原理UkUjj1j2k1k2 定子兩相空間互差定子兩相空間互差90電角度繞組中，通入時電角度繞組中，通入時間上互差間上互差90的電流，產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)磁場。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的電流，產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)磁場。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割該磁場，從而感應(yīng)電勢，該電勢在短路的轉(zhuǎn)切割該磁場，從而感應(yīng)電勢，該電勢在短路的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生電流。子導(dǎo)體中產(chǎn)生電流。 轉(zhuǎn)子載流轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場中受力，從場中受力，從而使得轉(zhuǎn)子沿而

4、使得轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)。NSn1FF動畫 勵磁繞組串聯(lián)電容勵磁繞組串聯(lián)電容C , 是為了產(chǎn)生兩相旋轉(zhuǎn)磁場。是為了產(chǎn)生兩相旋轉(zhuǎn)磁場。CU放放大大器器檢檢測測元元件件cUcI+U+控制繞組控制繞組勵磁繞組勵磁繞組UfIfU+改變控制電壓的方法改變控制電壓的方法幅值幅值相位控制相位控制: :（1）Uc= 0 = 0 時，轉(zhuǎn)子停止。時，轉(zhuǎn)子停止。交流伺服電動機(jī)的特點：交流伺服電動機(jī)的特點：（3 3）控制電壓）控制電壓 Uc 大小變化時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速相應(yīng)變大小變化時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速相應(yīng)變化，轉(zhuǎn)速與電壓化，轉(zhuǎn)速與電壓 Uc 成正比。成正比。Uc 的極性改變的極性改變時，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向改變。時，轉(zhuǎn)子

5、的轉(zhuǎn)向改變。（2）交流伺服電機(jī)交流伺服電機(jī) R2設(shè)計得較大，使設(shè)計得較大，使Sm1，Tst大，大，起動迅速，穩(wěn)定運行范圍大。起動迅速，穩(wěn)定運行范圍大。交流伺服電動機(jī)的機(jī)械特性曲線交流伺服電動機(jī)的機(jī)械特性曲線( Uf=const )nTUc0.8 Uc0.6 Uc0.4 UcTn 交流伺服電機(jī)的輸出功率一般為交流伺服電機(jī)的輸出功率一般為0.1-100 W，電源頻率分電源頻率分50Hz、400Hz等多種。它的應(yīng)用很廣等多種。它的應(yīng)用很廣泛，如用泛，如用在各種自動控制、自動記錄等系統(tǒng)中。在各種自動控制、自動記錄等系統(tǒng)中。SZ系系列列直直流流伺伺服服電電動動機(jī)機(jī)（二）直流伺服電動機(jī)（二）直流伺服電動機(jī)

6、GZ系系列列直直流流伺伺服服電電動動機(jī)機(jī)小小慣慣量量直直流流伺伺服服電電動動機(jī)機(jī)GZY系列永系列永磁直流伺服磁直流伺服電動機(jī)之一電動機(jī)之一GZY系列永系列永磁直流伺服磁直流伺服電動機(jī)之二電動機(jī)之二供電方式：供電方式：他勵供電。勵磁繞組和電樞分別由兩他勵供電。勵磁繞組和電樞分別由兩個獨立的電源供電。個獨立的電源供電。Uf為勵磁電壓，為勵磁電壓，Uc為電樞電壓為電樞電壓MUfIfIcUcU+直流伺服電動機(jī)的接線圖直流伺服電動機(jī)的接線圖結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：與直流電動機(jī)基本相同。為減小轉(zhuǎn)動與直流電動機(jī)基本相同。為減小轉(zhuǎn)動慣量做得細(xì)長一些。慣量做得細(xì)長一些。工作原理：工作原理：與直流電動機(jī)相同。與直流電動機(jī)相同

7、。控制方式：控制方式：1.電樞控制（主要）；電樞控制（主要）；2.磁極控制（少用）。磁極控制（少用）。 直流伺服電機(jī)的機(jī)直流伺服電機(jī)的機(jī)械特性與他勵直流電機(jī)械特性與他勵直流電機(jī)相同一樣，也可用下式相同一樣，也可用下式表示表示TCCRCUnTeec2機(jī)械特性曲線如圖所示。機(jī)械特性曲線如圖所示。直流伺服電動機(jī)的直流伺服電動機(jī)的n=f(T)曲線曲線(U1=常數(shù)常數(shù))Uc0.8Uc0.6Uc0.4UcnTO 直流伺服電機(jī)的特性較交流伺服電機(jī)硬。通常直流伺服電機(jī)的特性較交流伺服電機(jī)硬。通常應(yīng)用于功率稍大的系統(tǒng)中，如隨動系統(tǒng)中的位置控應(yīng)用于功率稍大的系統(tǒng)中，如隨動系統(tǒng)中的位置控制等。制等。 直流伺服電機(jī)輸

8、出功率一般為直流伺服電機(jī)輸出功率一般為1-600W。 測速發(fā)電機(jī)是一種轉(zhuǎn)速測量傳感器。在許測速發(fā)電機(jī)是一種轉(zhuǎn)速測量傳感器。在許多自動控制系統(tǒng)中，它被用來測量旋轉(zhuǎn)裝置的多自動控制系統(tǒng)中，它被用來測量旋轉(zhuǎn)裝置的轉(zhuǎn)速，向控制電路提供與轉(zhuǎn)速大小成正比的信轉(zhuǎn)速，向控制電路提供與轉(zhuǎn)速大小成正比的信號電壓。號電壓。測速發(fā)電機(jī)分為交流和直流兩種類型。測速發(fā)電機(jī)分為交流和直流兩種類型。 交流測速發(fā)電機(jī)又分為同步式和異步式兩交流測速發(fā)電機(jī)又分為同步式和異步式兩種，這里只分析異步式交流測速發(fā)電機(jī)的工作種，這里只分析異步式交流測速發(fā)電機(jī)的工作原理。原理。 1轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子定子定子勵磁繞組勵磁繞組輸出繞組輸出繞組 異步式交流

9、測速發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)與杯形轉(zhuǎn)子異步式交流測速發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)與杯形轉(zhuǎn)子交流伺服電機(jī)相似，它的定子上有兩個繞組，交流伺服電機(jī)相似，它的定子上有兩個繞組，一個是勵磁繞組，一個是輸出繞組。一個是勵磁繞組，一個是輸出繞組。輸出輸出繞組繞組2U+勵磁勵磁繞組繞組1U1Id+勵磁繞組勵磁繞組輸出輸出繞組繞組交流測速發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)圖交流測速發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)圖交交流流測測速速發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)定定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子鐵鐵心心下下好好線線的的定定子子 工作時，測速發(fā)電機(jī)的勵磁繞組接交流電工作時，測速發(fā)電機(jī)的勵磁繞組接交流電源源U U1 1，由，由 U U1 1 4.44 4.44 f1 1N N1 1 d d 可知：可知：1Ud 當(dāng)被測轉(zhuǎn)動軸帶動

10、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)當(dāng)被測轉(zhuǎn)動軸帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子切割子切割 d d產(chǎn)生轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢產(chǎn)生轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢E Er r和轉(zhuǎn)子電流和轉(zhuǎn)子電流I Ir r，它們的大小與它們的大小與 d d和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n 成正比：成正比：nEIdrr 轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流 Ir也產(chǎn)生磁通也產(chǎn)生磁通 q ， q 在輸出繞組在輸出繞組中感應(yīng)出電壓中感應(yīng)出電壓U2 ， U2的大小與的大小與 q q成正比：成正比：q2U 綜合上述分析可知：綜合上述分析可知：nUnUd12 當(dāng)當(dāng) U U1 1恒定不變時，恒定不變時， U U2 2與與n 成正比，這樣，成正比，這樣，發(fā)電機(jī)就把被測裝置的轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)變成了電壓發(fā)電機(jī)就把被

11、測裝置的轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)變成了電壓信號，輸出給控制系統(tǒng)。信號，輸出給控制系統(tǒng)。 由于鐵心線圈電感的非線性影響，交流測由于鐵心線圈電感的非線性影響，交流測速發(fā)電機(jī)的輸出速發(fā)電機(jī)的輸出電壓電壓 U U2 2與與n 間存在著一定的非間存在著一定的非線性誤差，使用時要注意加以修正。線性誤差，使用時要注意加以修正。 交流測速發(fā)電機(jī)的特點：交流測速發(fā)電機(jī)的特點：簡單簡單 、便宜、便宜 ，但精度較低，但精度較低 。8.3.28.3.2直流測速發(fā)電機(jī)直流測速發(fā)電機(jī)一、一、直流測速發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)直流測速發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)NS+-n直流電機(jī)直流電機(jī)定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子空空氣氣隙隙定定子子鐵鐵心心勵勵磁磁繞繞組組機(jī)機(jī)殼殼端端蓋蓋電電

12、刷刷電電樞樞繞繞組組電電樞樞鐵鐵心心換換向向器器轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸軸直流電機(jī)的定子直流電機(jī)的定子直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子勵磁方式：電磁式和永磁式勵磁方式：電磁式和永磁式直流永磁電機(jī)直流永磁電機(jī)直流永磁電機(jī)直流永磁電機(jī)永磁直流測速發(fā)電機(jī)永磁直流測速發(fā)電機(jī)永永磁磁直直流流測測速速發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)2577稀土直流伺服測速機(jī)組稀土直流伺服測速機(jī)組 用途：在隨動系統(tǒng)中提供驅(qū)動力矩和用途：在隨動系統(tǒng)中提供驅(qū)動力矩和速度反饋信號，本產(chǎn)品已用于某機(jī)光學(xué)瞄速度反饋信號，本產(chǎn)品已用于某機(jī)光學(xué)瞄準(zhǔn)具隨動系統(tǒng)中準(zhǔn)具隨動系統(tǒng)中 。二、二、直流測速發(fā)電機(jī)的工作原理直流測速發(fā)電機(jī)的工作原理導(dǎo)體ab,cd切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢，N極下電

13、勢方向由b指向a，s極下導(dǎo)體cd中電勢由c指向d,因此電刷A為正，B為負(fù)NS+-nabcdAB 當(dāng)被測裝置轉(zhuǎn)動軸帶動發(fā)電機(jī)電樞旋轉(zhuǎn)時，當(dāng)被測裝置轉(zhuǎn)動軸帶動發(fā)電機(jī)電樞旋轉(zhuǎn)時，電樞產(chǎn)生電動勢電樞產(chǎn)生電動勢Ea，其大小為：，其大小為：nCEa e發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)的輸出電壓為：輸出電壓為：aeaIRnCIREUaaa2 上式中代入：上式中代入：L2RUIa于是于是nRRCUeL2a1 0nU2RL2RL1RL= RL2RL1nRRCUeL2a1 輸出特性輸出特性誤差分析：誤差分析：由于直流電機(jī)中存在著電樞反應(yīng)現(xiàn)象，使得輸由于直流電機(jī)中存在著電樞反應(yīng)現(xiàn)象，使得輸出電壓出電壓U U2 2與轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速n n

14、有一定的線性誤差。有一定的線性誤差。 R RL L越小、越小、n n 越大，越大，誤差越大。因此，在使用中應(yīng)使誤差越大。因此，在使用中應(yīng)使R RL L和和 n n的大小符合直流測的大小符合直流測速發(fā)電機(jī)的技術(shù)要求。速發(fā)電機(jī)的技術(shù)要求。特點：精度高，線性；但價格較貴特點：精度高，線性；但價格較貴 。直流測速發(fā)電機(jī)的應(yīng)用直流測速發(fā)電機(jī)的應(yīng)用 直流測速發(fā)電機(jī)在自動控制系統(tǒng)和計算裝置中可以作為直流測速發(fā)電機(jī)在自動控制系統(tǒng)和計算裝置中可以作為測測速元件速元件、校正元件校正元件、解算元件解算元件和和角加速度信號元件角加速度信號元件。它可以測。它可以測量各種機(jī)械在有限范圍內(nèi)的量各種機(jī)械在有限范圍內(nèi)的擺動擺動

15、或非常緩慢的或非常緩慢的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速。UuUvUwML電磁滑差電磁滑差離合器離合器電樞電樞測速發(fā)電機(jī)測速發(fā)電機(jī)控制器控制器信號處信號處理電路理電路給定給定磁極磁極直流勵直流勵磁繞組磁繞組電磁滑差離合器的異步調(diào)速系統(tǒng)電磁滑差離合器的異步調(diào)速系統(tǒng)8.4 步進(jìn)電動機(jī)步進(jìn)電動機(jī)原理原理：步進(jìn)電動機(jī)是利用電磁鐵原理，將脈沖信步進(jìn)電動機(jī)是利用電磁鐵原理，將脈沖信號轉(zhuǎn)換成線位移或角位移的電機(jī)。每來一個電脈沖號轉(zhuǎn)換成線位移或角位移的電機(jī)。每來一個電脈沖，電機(jī)轉(zhuǎn)動一個角度，帶動機(jī)械移動一小段距離。，電機(jī)轉(zhuǎn)動一個角度，帶動機(jī)械移動一小段距離。特點特點：(1)來一個脈沖，轉(zhuǎn)一個步距角。來一個脈沖，轉(zhuǎn)一個步距角。 (2

16、)控制脈沖頻率，可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速?？刂泼}沖頻率，可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。 (3)改變脈沖順序，改變方向。改變脈沖順序，改變方向。種類種類：步進(jìn)電動機(jī)分三種：永磁式（步進(jìn)電動機(jī)分三種：永磁式（PMPM），反應(yīng)式（），反應(yīng)式（VRVR）和混合式（）和混合式（HBHB）。）。應(yīng)用：應(yīng)用： 步進(jìn)電動機(jī)的應(yīng)用非常廣泛。如：在數(shù)控機(jī)床、步進(jìn)電動機(jī)的應(yīng)用非常廣泛。如：在數(shù)控機(jī)床、自動繪圖儀等設(shè)備中都得到應(yīng)用。自動繪圖儀等設(shè)備中都得到應(yīng)用。 下面以反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)為例說明步進(jìn)電動機(jī)的結(jié)下面以反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)為例說明步進(jìn)電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。構(gòu)和工作原理。1 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 步進(jìn)電動機(jī)主要由兩部分構(gòu)成：定子和步進(jìn)電動機(jī)主要由

17、兩部分構(gòu)成：定子和轉(zhuǎn)子。它們均轉(zhuǎn)子。它們均由磁性材料構(gòu)成，其上分別有由磁性材料構(gòu)成，其上分別有六個、四個磁極六個、四個磁極 。定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子定子繞組定子繞組 定子的六個磁極上有控制繞組，兩個相對的磁極定子的六個磁極上有控制繞組，兩個相對的磁極組成一相。組成一相。 注意：注意：這里的相和三相交流電中的這里的相和三相交流電中的“相相”的概念的概念不同。步進(jìn)電動機(jī)通的是直流電脈沖，這主要是指不同。步進(jìn)電動機(jī)通的是直流電脈沖，這主要是指線圖的聯(lián)接和組數(shù)的區(qū)別。線圖的聯(lián)接和組數(shù)的區(qū)別。ABC定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子IAIBIC2 工作方式工作方式 步進(jìn)電動機(jī)的工作方式可分為：步進(jìn)電動機(jī)的工作方式可分為：三相單

18、三拍、三相三相單三拍、三相單雙六拍、三相雙三拍等。單雙六拍、三相雙三拍等?！叭嗳唷保憾ㄗ佑腥嗬@組；定子有三相繞組；“單單”：同時只讓一相繞組通電；同時只讓一相繞組通電；“雙雙”：同時有兩相繞組通電；同時有兩相繞組通電；“拍拍”：定子繞組改變一次通電方式；定子繞組改變一次通電方式；“三拍三拍”：通電三次完成一個循環(huán)。通電三次完成一個循環(huán)。一、三相單三拍一、三相單三拍（1 1）三相繞組聯(lián)接方式：）三相繞組聯(lián)接方式：Y 型型（2 2）三相繞組中的通電順序為：）三相繞組中的通電順序為：A 相相 B 相相 C 相相通電順序也可以為：通電順序也可以為： A 相相 C 相相 B 相相 （3）工作過程）

19、工作過程轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子的位置力圖使通電相磁路的磁阻轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子的位置力圖使通電相磁路的磁阻最小，使轉(zhuǎn)、定子的齒對齊停止轉(zhuǎn)動。最小，使轉(zhuǎn)、定子的齒對齊停止轉(zhuǎn)動。A 相通電，相通電，A 方向的磁通方向的磁通經(jīng)轉(zhuǎn)子形成閉合回路。若經(jīng)轉(zhuǎn)子形成閉合回路。若轉(zhuǎn)子和磁場軸線方向原有轉(zhuǎn)子和磁場軸線方向原有一定角度，則在磁場的作一定角度，則在磁場的作用下，轉(zhuǎn)子被磁化，吸引用下，轉(zhuǎn)子被磁化，吸引A A 相通電使轉(zhuǎn)子相通電使轉(zhuǎn)子1 1、3 3齒和齒和 AA 對齊。對齊。CABBCA3412CABBCA3412同理，同理，B相通電，轉(zhuǎn)子相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒和齒和B相軸線對齊，相軸線對齊，相對相對A相通電位置轉(zhuǎn)相通電位置

20、轉(zhuǎn)30 ；C相通電再轉(zhuǎn)相通電再轉(zhuǎn)30 。1C342CABBA 這種工作方式，因三相繞組中每次只有一這種工作方式，因三相繞組中每次只有一相通電，而且，一個循環(huán)周期共包括三個脈相通電，而且，一個循環(huán)周期共包括三個脈沖，所以稱三相單三拍。沖，所以稱三相單三拍。三相單三拍的特點：三相單三拍的特點：（1）每來一個電脈沖，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過）每來一個電脈沖，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過 30 。此角稱為。此角稱為步距角，用步距角，用 表示。表示。（2）轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向取決于三相線圈通電的順序，）轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向取決于三相線圈通電的順序，改變通電順序即可改變轉(zhuǎn)向。改變通電順序即可改變轉(zhuǎn)向。二、三相單雙六拍二、三相單雙六拍三相繞組的通電順序為

21、：三相繞組的通電順序為： AABBBCCCAA 共六拍。共六拍。工作過程：工作過程：A相通電，相通電，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子1 1、3 3齒和齒和A相對齊。相對齊。CABBCA3412所以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到兩磁拉力平衡的位置上。相對所以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到兩磁拉力平衡的位置上。相對AA 通電，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)了通電，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)了15。（1）BB 磁場對磁場對 2、4 齒有磁拉力，該拉力使齒有磁拉力，該拉力使 轉(zhuǎn)子順時針方向轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子順時針方向轉(zhuǎn)動。A、B相同時通電相同時通電（2）AA 磁場繼續(xù)對磁場繼續(xù)對1、3齒有拉力。齒有拉力。CABBCA3412總之，每個循環(huán)周期，有六種通電狀態(tài)，所以稱總之，每個循環(huán)周期，有六種通電狀態(tài)，所以稱為三相六拍

22、，步距角為為三相六拍，步距角為15 。CABBCA3412B相通電，相通電，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子2、4齒和齒和B相對齊，又轉(zhuǎn)了相對齊，又轉(zhuǎn)了15 。三、三相雙三拍三、三相雙三拍三相繞組的通電順序為：三相繞組的通電順序為： AB BC CA AB 共三拍。共三拍。CABBCA3412BC通電通電AB通電通電CABBCA3412以上三種工作方式，三相雙三拍和三相單雙六以上三種工作方式，三相雙三拍和三相單雙六拍較三相單三拍穩(wěn)定，因此較常采用。拍較三相單三拍穩(wěn)定，因此較常采用。工作方式為三相雙三工作方式為三相雙三拍時，每通入一個電拍時，每通入一個電脈沖，轉(zhuǎn)子也是轉(zhuǎn)脈沖，轉(zhuǎn)子也是轉(zhuǎn)30 ，即，即 = 30 。CA通

23、電通電CABBCA3412f：電脈沖的頻率電脈沖的頻率 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速NZffnrs6036060 步進(jìn)電動機(jī)通過一個電脈沖步進(jìn)電動機(jī)通過一個電脈沖,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度度,稱為步距角。稱為步距角。N： 拍數(shù)拍數(shù)Zr：轉(zhuǎn)子齒數(shù)：轉(zhuǎn)子齒數(shù)NZrs360步距角步距角2.步進(jìn)電動機(jī)的步距角和轉(zhuǎn)速步進(jìn)電動機(jī)的步距角和轉(zhuǎn)速齒距齒距rZt0360940360t31340360360NZrsn3. 小步距角磁阻式步進(jìn)電機(jī)小步距角磁阻式步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子上有均勻分布的40個齒. 步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動電源步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動電源一、對驅(qū)動電源的基本要求一、對驅(qū)動電源的基本要求1.驅(qū)動電源的相數(shù)、通電方式和電壓、電流都要滿驅(qū)動

24、電源的相數(shù)、通電方式和電壓、電流都要滿足步進(jìn)電動機(jī)的要求；足步進(jìn)電動機(jī)的要求；2.要滿足步進(jìn)電動機(jī)起動頻率和連續(xù)運行頻率的要要滿足步進(jìn)電動機(jī)起動頻率和連續(xù)運行頻率的要求；求；3.能最大限度地抑制步進(jìn)電動機(jī)的振蕩；能最大限度地抑制步進(jìn)電動機(jī)的振蕩；4.工作可靠，抗干擾能力強(qiáng)工作可靠，抗干擾能力強(qiáng)5.成本低、效率高，安裝維護(hù)方便。成本低、效率高，安裝維護(hù)方便。二、驅(qū)動電源組成二、驅(qū)動電源組成變頻信號源脈沖分配器功率放大器步進(jìn)電動機(jī)負(fù)載指令1. 變頻信號源：是一個脈沖頻率由幾赫到幾十千赫可連續(xù)變化的信號發(fā)生器，可以是計算機(jī)或振蕩器。2. 脈沖分配器：一種邏輯電路，由雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和門電路組成，它可能將

25、輸入的電脈沖信號根據(jù)需要循環(huán)地分配到脈沖放大器進(jìn)行功率放大，并使步進(jìn)電動機(jī)按選定的運行方式工作。三相單三拍脈沖分配器1J2J2K1K1Q1Q2Q2QCPCP1Q2Q2Q1Q2QABC0U預(yù)置ABCJKQ(t+1)說 明101置“1”010置“0”00Q(t)不變11(t)求補(bǔ)QJK觸發(fā)器真值表開始工作時，加上預(yù)置脈沖信號使觸發(fā)器置“0”，則Q1=Q2=0表示A相輸入一個控制脈沖，、C相無控制信號A=Q1Q2=11=1，B=Q1Q2=01=0，C=Q2=0當(dāng)CP端輸入第一個步進(jìn)脈沖信號，第一個JK觸發(fā)器J1=Q2=1,K1=1,Q1(t)=0此時為“求補(bǔ)”，Q1(t+1)= Q1(t) =1第二

26、個JK觸發(fā)器J2=Q1=0,K2=Q1=1,Q2(t)=0此時為置“0”，Q2(t+1)=0,A=Q1(t+1)Q2(t+1)=0,B=Q1(t+1)Q2(t+1)=1,C=Q2(t+1)=0CP第一個步進(jìn)脈沖信號，Q1(t+1) =1， Q2(t+1)=0，A、C相無控制信號， B相輸入一個控制脈沖。Q1(t+1) =1， Q2(t+1)=0此時為“求補(bǔ)”，Q1(t+2)= Q1(t+1) =1當(dāng)CP端輸入第二個步進(jìn)脈沖信號，第一個JK觸發(fā)器J1=Q2(t+1)=1,K1=1,Q1(t+1)=1第二個JK觸發(fā)器J2=Q1(t+1)=1,K2=Q1(t+1)=0,Q2(t+1)=0此時為置“1”，Q2(t+2)=1,A=Q1(t+2)Q2(t+2)=00=0,B=Q1(t+2)Q2(t+2)=10=0,C=Q2(t+2)=1所以，第二個CP步進(jìn)脈沖信號使，A、B相無控制信號，C相輸入一個控制脈沖。隨著CP端的脈沖信號的切換，步進(jìn)電機(jī)各相依次按A-B-C-A接通，使電機(jī)運行。Q1(t+1) =1， Q2(t+1)=0此時為“求補(bǔ)”，Q1(t+2)=