電機(jī)學(xué)課件--+直流電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)+步進(jìn)電機(jī)

1、,海南風(fēng)光,第11講,第七章 直流電動(dòng)機(jī) 單相異步電動(dòng)機(jī) 步進(jìn)電機(jī),第七章 電動(dòng)機(jī),7.2 直流電動(dòng)機(jī) 7.2.1 概述 7.2.2 工作原理 7.2.3 電樞電動(dòng)勢(shì)及電壓平衡關(guān)系 7.2.4 電磁轉(zhuǎn)矩 7.2.5 機(jī)械特性 7.2.6 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 7.2.7 直流電動(dòng)機(jī)的使用和額定值 7.3單相異步電動(dòng)機(jī) 7.4步進(jìn)電機(jī),7.2.1 概述,與異步電動(dòng)機(jī)相比，直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用和維護(hù)不如異步機(jī)方便，而且要使用直流電源。,7.2.2 工作原理,一、 工作原理,電刷,換向片,注意：換向片和電源固定聯(lián)接，線圈無(wú)論怎樣轉(zhuǎn)動(dòng)，總是上半邊的電流向里，下半邊的電流向外。電刷壓在換向片上。,由左

2、手定則，通電線圈在磁場(chǎng)的作用下， 使線圈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。,由右手定則，線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與電流的方向相反。,直流發(fā)電機(jī),用右手定則判 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ea的方向,電樞繞組 電阻Ra,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),輸出電壓,二、 直流電機(jī)的構(gòu)成,直流電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子和機(jī)座等部分構(gòu)成。,機(jī)座,磁極,勵(lì)磁 繞組,轉(zhuǎn)子,勵(lì)磁式直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu),1. 轉(zhuǎn)子（又稱電樞） 由鐵芯、繞組（線圈）、換向器組成。,2. 定子,定子的分類：,勵(lì)磁的定義：磁極上的線圈通以直流電 產(chǎn)生磁通，稱為勵(lì)磁。,根據(jù)勵(lì)磁線圈和轉(zhuǎn)子繞組的聯(lián)接關(guān)系，勵(lì)磁式的 直流電機(jī)又可細(xì)分為：,他勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的電源分開(kāi)

3、。,并勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞并聯(lián)到同一電源上。,串勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞串聯(lián)接到同一電源上。,復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的聯(lián)接有串有并，接在 同一電源上。,7.2.3 電樞電動(dòng)勢(shì)及電壓平衡關(guān)系,電樞通入電流后，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，又會(huì)在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（用E表示）。,一、 電樞中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),根據(jù)右手定則知，E和原通入的電流方向相反，其大小為：,單位： （韋伯），n（轉(zhuǎn)/每分），E（伏）,二、 電樞繞組中電壓的平衡關(guān)系,因?yàn)镋與通入的電流方向相反，所以叫反電勢(shì)。,U：外加電壓 Ra:繞組電阻,7.2.4 電磁轉(zhuǎn)矩,一、電磁轉(zhuǎn)矩,單位：

4、 （韋伯），Ia（安培），T（牛頓米）,由轉(zhuǎn)矩公式可知： (1)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的條件：必須有勵(lì)磁磁通和電樞電流。 (2)改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)的方向：改變電樞電流的方向或者 改變磁通的方向。,二、 轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系,電磁轉(zhuǎn)矩T為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，在電機(jī)運(yùn)行時(shí)，必須和外 加負(fù)載和空載損耗的阻轉(zhuǎn)矩相平衡，即,轉(zhuǎn)矩平衡過(guò)程：當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩（TL）發(fā)生變化時(shí)， 通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)速、電動(dòng)勢(shì)、電樞電流的變化，電磁 轉(zhuǎn)矩自動(dòng)調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)新的平衡。,例：,設(shè)外加電樞電壓 U 一定，T=TL+ T0(平衡)，這時(shí)， 若TL突然增加，則調(diào)整過(guò)程為：,與原平衡點(diǎn)相比，新的平衡點(diǎn)：Ia 、 P入,機(jī)械特性指的是電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速間的關(guān)系，下邊以他勵(lì)和串

5、勵(lì)電機(jī)為例說(shuō)明。,他勵(lì)電動(dòng)機(jī)和并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的特性一樣。,7.2.5 機(jī)械特性,一、 他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,n0： 理想空載轉(zhuǎn)速,即T=0時(shí)的轉(zhuǎn)速。（實(shí)際工作時(shí),由于有空載損耗，電機(jī)的T不會(huì)為0。）,當(dāng) T時(shí)n ，但由于他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的電樞電阻Ra很小， 所以在負(fù)載變化時(shí)， 轉(zhuǎn)速 n 的變化不大，屬硬機(jī)械 特性。,根據(jù) n-T 公式 畫出特性曲線,串勵(lì)的特點(diǎn)：勵(lì)磁線圈的電流和電樞線圈的電流相同。,二、 串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,設(shè)磁通和電流成正比，即 =K Ia ,則,據(jù)此公式做出 T-n 曲線,(1) T=0時(shí)，在理想情況下，n。但實(shí)際上負(fù) 載轉(zhuǎn)矩不會(huì)為 0，不會(huì)工作在 T=0 的狀態(tài)， 但空載時(shí) T

6、很小，n 很高。串勵(lì)不允許空載 運(yùn)行，以防轉(zhuǎn)速過(guò)高。,串勵(lì)特性：,(2) 隨轉(zhuǎn)矩的增大，n 下降得很快，這種特性屬 軟機(jī)械特性。,(2) 恒功率負(fù)載（P 一定時(shí)，T 和 n 成反比）， 要選軟特性電機(jī)拖動(dòng)。如：電氣機(jī)車等。,直流電動(dòng)機(jī)特性類型的選擇:,(1) 恒轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機(jī)械(TL一定，和轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)）要 選硬特性的電動(dòng)機(jī)，如： 金屬加工、起重機(jī) 械等。,7.2.6 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,與異步電動(dòng)機(jī)相比，直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià) 格高，維護(hù)不方便，但它的最大優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速性能好。,下面以他勵(lì)電動(dòng)機(jī)為例說(shuō)明直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法。,（1）調(diào)速均勻平滑，可以無(wú)級(jí)調(diào)速。 （2）調(diào)速范圍大，調(diào)速比可達(dá)200 （他勵(lì)

7、式）以上 （調(diào)速比等于最大轉(zhuǎn)速和最小轉(zhuǎn)速之比）。,直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的主要優(yōu)點(diǎn)是：,由該式可知，n 和 有關(guān)，在 U 一定的情 況下，改變 可改變 n 。在勵(lì)磁回路中串 上電阻Rf，改變Rf大小調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，從而 改變 的大小。,一、改變磁通（調(diào)磁）,1.原理,其中： =K If,Rf If n ，但在額定情況下， 已接 近飽和，If 再加大，對(duì) 影響不大，所以這種增加 磁通的辦法一般不用。 Rf If n ，減弱磁通是常用的調(diào)速方 法。,If的調(diào)節(jié)有兩種情況：,概念：改變磁通調(diào)速的方法 減小磁通，n只能上調(diào)。,2.特性的變化,調(diào)速過(guò)程: U一定,則,暫時(shí) T TL,（1）調(diào)速平滑，可做到無(wú)級(jí)調(diào)速

8、，但只能向上調(diào)， 受機(jī)械本身強(qiáng)度所限，n不能太高。 （2）調(diào)的是勵(lì)磁電流（該電流比電樞電流小得多）， 調(diào)節(jié)控制方便。,3.減小 調(diào)速的特點(diǎn)：,二、改變電樞電壓調(diào)速,由轉(zhuǎn)速特性方程知： 調(diào)電樞電壓U，n0 變化，斜率不變， 所以調(diào)速特性是一 組平行曲線。,1.特性曲線,2.改變電樞電壓調(diào)速的特點(diǎn),（1）工作時(shí)電樞電壓一定，電壓調(diào)節(jié)時(shí)，不允許超 過(guò)UN，而 n U，所以調(diào)速只能向下調(diào)。 （2）可得到平滑、無(wú)級(jí)調(diào)速。 （3）調(diào)速幅度較大。,Uf=110V 固定,U=0110V 可調(diào),改變電樞電壓調(diào)速方案舉例：,例：已知他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的 PN=2.2KW, UN=220V ,IaN=12.4A Ra=0.

9、5 , nN=1500r/min。 求：,（1）TL=0.5TN 時(shí), n=? （2） =0.8 N 時(shí), n=?,解：（1） TL=0.5TN 時(shí),（2） =0.8 N 時(shí),這種調(diào)速方法耗能較大，只用于小型直流機(jī)。 串勵(lì)電機(jī)也可用類似的方法調(diào)速。,三、改變轉(zhuǎn)子電阻調(diào)速,在電樞中串入電阻， 使 n 、 n0不變，即 電機(jī)的特性曲線變陡 （斜率變大），在相 同力矩下，n,7.2.7 直流電動(dòng)機(jī)的使用和額定值,限制Iast的措施： （1）啟動(dòng)時(shí)在電樞回路串電阻。 （2）啟動(dòng)時(shí)降低電樞電壓。,一、使用,1.啟動(dòng),啟動(dòng)時(shí),n= 0 Ea=0，若加入額定電壓，則,Iast太大會(huì)使換向器產(chǎn)生嚴(yán)重的火花，燒

10、壞換 向器。一般Iast限制在 (2-2.5)IaN 內(nèi)。,(1)若電動(dòng)機(jī)原本靜止，由于勵(lì)磁轉(zhuǎn)矩 T = KT Ia， 而 0 ，電機(jī)將不能啟動(dòng)，因此，反電動(dòng)勢(shì) 為零，電樞電流會(huì)很大，電樞繞組有被燒毀 的危險(xiǎn)。,（2）如果電動(dòng)機(jī)在有載運(yùn)行時(shí)磁路突然斷開(kāi)， 則 E ，Ia ，T 和 ，可能不滿 足TL的要求，電動(dòng)機(jī)必將減速或停轉(zhuǎn)，使 Ia更大，也很危險(xiǎn)。,措施： 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)一定要有失磁保護(hù)。一般在勵(lì)磁繞組加失壓繼電器或欠流繼電器。當(dāng)失壓或欠流時(shí)，自動(dòng)切斷電樞電源U。,2.反轉(zhuǎn),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向由電磁力矩的方向確定。,（1）反接制動(dòng),3.制動(dòng),制動(dòng)的所采用的方法： 反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)、發(fā)電回饋

11、制動(dòng),電阻 R 的作用 是限制電源反 接制動(dòng)時(shí)電樞 的電流過(guò)大。,（2）能耗制動(dòng) 電樞斷電后立即接入一個(gè)電阻。,特殊情況下，例如汽車下坡時(shí)、吊車重物下降時(shí)， 在重力的作用下 nn0（ n0理想空載轉(zhuǎn)速），這時(shí)電動(dòng)機(jī)變成發(fā)電機(jī)，電磁轉(zhuǎn)矩成為阻轉(zhuǎn)矩，從而限制電機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)分升高。,(3) 發(fā)電回饋制動(dòng),直流電機(jī)有四個(gè)出線端，電樞繞組、勵(lì)磁繞組 各兩個(gè)，可通過(guò)標(biāo)出的字符和繞組電阻的大小 區(qū)別。,4.連接,（1）繞組的阻值范圍,電樞繞組的阻值在零點(diǎn)幾歐姆到12歐姆。,他勵(lì)/并勵(lì)電機(jī)的勵(lì)磁繞組的阻值有幾百歐姆。,串勵(lì)電機(jī)的勵(lì)磁繞組的阻值與電樞繞組的相當(dāng)。,（2）繞組的符號(hào),二、額定值,1. 額定功率PN :

12、電機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率。,2. 額定電壓UN ：額定工作情況下的電樞上加的直流電壓。（例：110V，220V，440V）,3. 額定電流IN ： 額定電壓下，軸上輸出額定功率時(shí)的電流（并勵(lì)應(yīng)包括勵(lì)磁電流和電樞電流）三者關(guān)系：PN=UNIN （ ：效率）,注意：調(diào)速時(shí)對(duì)于沒(méi)有調(diào)速要求的電機(jī)，最大轉(zhuǎn)速 不能超過(guò) 1.2nN 。,4.額定轉(zhuǎn)速nN ：在PN，UN，IN 時(shí)的轉(zhuǎn)速。直流電 機(jī)的轉(zhuǎn)速等級(jí)一般在 500r/min 以上。特殊的直流電機(jī)轉(zhuǎn)速可以做到很低（如：每分鐘幾轉(zhuǎn)）或很高（每分鐘3000轉(zhuǎn)以上）。,7.3 單相異步電動(dòng)機(jī),一、 單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理,結(jié)構(gòu)：定子放單相繞組（其中通220

13、V單相交流電） 轉(zhuǎn)子一般用鼠籠式。,N,S,當(dāng)定子繞組產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)增加時(shí)，根據(jù)右手螺旋定則和左手定則，可知轉(zhuǎn)子導(dǎo)條左、右受力大小相等方向相反，所以沒(méi)有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。,在電流正半周,轉(zhuǎn)子借助其它力量轉(zhuǎn)動(dòng)后，外力去除后仍按原方 向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。其原理分析如下：,定子繞組產(chǎn)生的脈動(dòng)磁場(chǎng)（），可用正、反兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)合成而等效。即：,脈動(dòng)磁場(chǎng)的分解,正反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的合成轉(zhuǎn)矩特性,合成轉(zhuǎn)矩,（正向）,（反向）,電容分相式起動(dòng),二、單相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng),接近90,電容分相式單相異步 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)原理,t=t0,磁場(chǎng)逆時(shí)針 方向旋轉(zhuǎn),t=t0,t=t1,啟動(dòng)時(shí)開(kāi)關(guān)K閉合，使兩繞組電流相位差約為90，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，

14、電機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)；轉(zhuǎn)動(dòng)正常以后離心開(kāi)關(guān)被甩開(kāi)，啟動(dòng)繞組被切斷，而電機(jī)仍按原方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。,工作原理,罩極式單相電機(jī),定子通入電流以后，部分磁通穿過(guò)短路環(huán)，并在其中產(chǎn)生感應(yīng)電流。短路環(huán)中的電流阻礙磁通的變化，致使有短路環(huán)部分和沒(méi)有短路環(huán)部分產(chǎn)生的磁通有了相位差，從而形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來(lái)。,圖中電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向：順時(shí)針 旋轉(zhuǎn)。因?yàn)闆](méi)有短路環(huán)部分的磁通比有短路環(huán)部分的 磁通領(lǐng)先。,單相異步電動(dòng)機(jī)的功率小，主要制成小型電機(jī)。它的應(yīng)用非常廣泛，如家用電器（洗衣機(jī)、電冰箱、電風(fēng)扇）、電動(dòng)工具（如手電鉆）、醫(yī)用器械、自動(dòng)化儀表等。,三、單相電機(jī)的使用,三相異步電動(dòng)機(jī)的單相運(yùn)行,三相異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，若其

15、中一相和電 源斷開(kāi)，則變成單相運(yùn)行。此時(shí)和單相電機(jī)一樣， 電機(jī)仍會(huì)按原來(lái)方向運(yùn)轉(zhuǎn)。但若負(fù)載不變，三相供 電變?yōu)閱蜗喙╇?，電流將變大，?dǎo)致電機(jī)過(guò)熱。使 用中要特別注意這種現(xiàn)象；三相異步電動(dòng)機(jī)若在啟 動(dòng)前有一相斷電，和單相電機(jī)一樣將不能啟動(dòng)。此 時(shí)只能聽(tīng)到嗡嗡聲，長(zhǎng)時(shí)間啟動(dòng)不了，也會(huì)過(guò)熱， 必須趕快排除故障。,第7章 控制電機(jī),概述 7 .4 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 7.4.1 結(jié)構(gòu) 7.4.2 工作方式 7.4.3 小步距角的步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 7.5 伺服電動(dòng)機(jī) 7.5.1 交流伺服電動(dòng)機(jī) 7.5.2 直流伺服電動(dòng)機(jī),前面介紹的異步電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)等都是作為動(dòng)力使用的，其主要任務(wù)是能量轉(zhuǎn)換，例如將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械

16、能。本章介紹控制電機(jī)。,概述,控制電機(jī)的種類很多，本章主要介紹步進(jìn)機(jī)、伺服機(jī)。,對(duì)控制電機(jī)的主要要求：動(dòng)作靈敏、準(zhǔn)確、 重量輕、體積小、運(yùn)行可靠、耗電少等。,7.4 步進(jìn)電動(dòng)機(jī),機(jī)理：步進(jìn)電機(jī)是利用電磁鐵原理，將脈沖信號(hào) 轉(zhuǎn)換成線位移或角位移的電機(jī)。每來(lái)一個(gè) 電脈沖，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，帶動(dòng)機(jī)械移 動(dòng)一小段距離。,特點(diǎn)：(1)來(lái)一個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)一個(gè)步距角。 (2)控制脈沖頻率，可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。 (3)改變脈沖順序，改變方向。,種類： 有勵(lì)磁式和反應(yīng)式兩種。兩種的區(qū)別在于勵(lì)磁式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上有勵(lì)磁線圈，反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上沒(méi)有勵(lì)磁線圈。,應(yīng)用： 步進(jìn)機(jī)的應(yīng)用非常廣泛。如：在數(shù)控機(jī)床、自動(dòng) 繪圖儀等

17、設(shè)備中都得到應(yīng)用。,下面以反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)為例說(shuō)明步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。,7.4.1 結(jié)構(gòu),步進(jìn)機(jī)主要由兩部分構(gòu)成：定子和轉(zhuǎn)子。它們均由磁性材料構(gòu)成，其上分別有六個(gè)、四個(gè)磁極 。,定子,轉(zhuǎn)子,定子繞組,定子的六個(gè)磁極上有控制繞組，兩個(gè)相對(duì)的磁極組成一相。,注意：這里的相和三相交流電中的“相”的概念不同。步進(jìn)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。,IA,IB,IC,7.4.2 工作方式,步進(jìn)電機(jī)的工作方式可分為：三相單三拍、三相單雙六拍、三相雙三拍等。,一、三相單三拍,（1）三相繞組聯(lián)接方式：Y 型,（3）工作過(guò)程,A 相通電使轉(zhuǎn)子1、3齒和 AA 對(duì)齊。,同理，B相通電，轉(zhuǎn)子

18、2、4齒和B相軸線對(duì)齊，相對(duì)A相通電位置轉(zhuǎn)30；C相通電再轉(zhuǎn)30。,這種工作方式，因三相繞組中每次只有一相通電，而且，一個(gè)循環(huán)周期共包括三個(gè)脈沖，所以稱三相單三拍。,三相單三拍的特點(diǎn)：,（1）每來(lái)一個(gè)電脈沖，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò) 30。此角稱為步距角，用S表示。,（2）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。,二、三相單雙六拍,三相繞組的通電順序?yàn)椋?AABBBCCCAA 共六拍。,工作過(guò)程：,A相通電，轉(zhuǎn)子1、3齒和A相對(duì)齊。,所以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到兩磁拉力平衡的位置上。相對(duì)AA 通電，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)了15。,（1）BB 磁場(chǎng)對(duì) 2、4 齒有磁拉力，該拉力使 轉(zhuǎn)子順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。,A、B相同時(shí)通

19、電,（2）AA 磁場(chǎng)繼續(xù)對(duì)1、3齒有拉力。,總之，每個(gè)循環(huán)周期，有六種通電狀態(tài)，所以稱為三相六拍，步距角為15。,B相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒和B相對(duì)齊，又轉(zhuǎn)了15。,三、三相雙三拍,三相繞組的通電順序?yàn)椋?AB BC CA AB 共三拍。,工作方式為三相雙三拍時(shí)，每通入一個(gè)電脈沖，轉(zhuǎn)子也是轉(zhuǎn)30，即 S = 30。,7.4.3 小步距角的步進(jìn)電動(dòng)機(jī),實(shí)際采用的步進(jìn)電機(jī)的步距角多為3度和1.5度，步距角越小，機(jī)加工的精度越高。,為產(chǎn)生小步距角，定、轉(zhuǎn)子都做成多齒的，圖中轉(zhuǎn)子40個(gè)齒，定子仍是 6個(gè)磁極，但每個(gè)磁極上也有五個(gè)齒。,轉(zhuǎn)子的齒距等于360/ 40=9 ，齒寬、齒槽各4.5 。,為使轉(zhuǎn)、定子

20、的齒對(duì)齊，定子磁極上的小齒，齒寬和齒槽和轉(zhuǎn)子相同。,工作原理：假設(shè)是單三拍通電工作方式。,（1）A 相通電時(shí)，定子A 相的五個(gè)小齒和轉(zhuǎn)子對(duì)齊。此時(shí)，B 相和 A 相空間差120，含 120/9 = 齒 A 相和 C 相差240，含240/ 9 = 個(gè)齒。所以，A 相的轉(zhuǎn)子、定子的五個(gè)小齒對(duì)齊時(shí)，B 相、C 相不能對(duì)齊，B相的轉(zhuǎn)子、定子相差 1/3 個(gè)齒（3），C相的轉(zhuǎn)子、定子相差2/3個(gè)齒（6）。,若工作方式改為三相六拍，則每通一個(gè)電脈沖， 轉(zhuǎn)子只轉(zhuǎn) 1.5 。,異步機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向仍由相序決定。,同理，C 相通電再轉(zhuǎn)3 ,（2）A 相斷電、B 相通電后，轉(zhuǎn)子只需轉(zhuǎn)過(guò)1/3個(gè) 齒（3），使 B 相

21、轉(zhuǎn)子、定子對(duì)齊。,步進(jìn)機(jī)通過(guò)一個(gè)電脈沖,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角度,稱為 步距角。,7.5 伺服電動(dòng)機(jī),伺服電動(dòng)機(jī)的作用是驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。被控對(duì)象的轉(zhuǎn)距和轉(zhuǎn)速受信號(hào)電壓控制，信號(hào)電壓的大小和極性改變時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和方向也跟著變化。,伺服電動(dòng)機(jī)的作用,7.5.1 交流伺服電動(dòng)機(jī),原理與兩相交流異步電機(jī)相同，定子上裝有兩個(gè)繞組 勵(lì)磁繞組和控制繞組。,勵(lì)磁繞組和控制繞組在空間相隔90。,勵(lì)磁繞組中串聯(lián)電容C的目的是為了產(chǎn)生兩相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。,接線：,勵(lì)磁繞組的接線,適當(dāng)選擇電容的大小，可使通入兩個(gè)繞組的電流相位差接近90，因此便產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子便轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。,例：選擇電容，可使交流伺服電機(jī)電路中的電壓電流的相量關(guān)系如圖所示。,工作時(shí)兩個(gè)繞組中產(chǎn)生的電流 和 的相位差近90，因此便產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。,控制電壓 與電源電壓 兩者頻