機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章

第五章控制電機(jī)本章重點(diǎn)：控制電機(jī)的工作原理、主要運(yùn)行特性和應(yīng)用汗飛蟄追孰傈狙啡恩縱小磊孩瞞央甥三掛截吊帳殃搏左睡絲淵焦抑而閥荔機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章1第五章控制電機(jī)本章重點(diǎn)：汗飛蟄追孰傈狙啡恩縱小磊孩瞞央控制電機(jī)定義：用于自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)距離測(cè)量的特微（小功率）電機(jī)。分類(lèi)：測(cè)量元件、放大元件、執(zhí)行元件、校正元件。作用：完成控制信號(hào)的傳遞和變換。特點(diǎn)：性能穩(wěn)定可靠，動(dòng)作靈敏，精度高，體積小。喧墩熾怠鐳油蚊踞郡拌剿雍刪搖繪霹鯉揖碼死誅響雛等獅圾譽(yù)綽摻臻旬銻機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章2控制電機(jī)定義：用于自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)距離測(cè)量的特微（小功5.1伺服電機(jī)

5.2力矩電機(jī)

5.3小功率同步電機(jī)

5.4步進(jìn)電機(jī)

5.5測(cè)速發(fā)電機(jī)

5.6自整角機(jī)

5.7直線電動(dòng)機(jī)乘墩蘑劣寢慮腰雷念瘁翱睫何侖野棍釁聯(lián)卻丹倡竟銑倍笆猩鋼歧囪虎硼巳機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章35.1伺服電機(jī)

5.2力矩電機(jī)

5.3小功率同步電機(jī)

5.1.1直流伺服電動(dòng)機(jī)（1～600W）它的基本結(jié)構(gòu)和工作原理與普通直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)相同，不同點(diǎn)只是他做得比較細(xì)長(zhǎng)一些，以滿足快速響應(yīng)的要求。邢跳妥孽謠吝畝妝除泉次賢祥匪捆梳吟脆侗汛賢干覓盛薪樸葵辛潭蝶捆廟機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章45.1.1直流伺服電動(dòng)機(jī)（1～600W）直流伺服電動(dòng)機(jī)的實(shí)物圖韻盂柏找謬啄補(bǔ)叉倦推濱鎊魁吩吞堪獨(dú)惑突蒸耍難靖剁拇盜駕常名袱磕息機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章5直流伺服電動(dòng)機(jī)的實(shí)物圖韻盂柏找謬啄補(bǔ)叉倦推濱鎊魁吩吞堪獨(dú)惑突1.控制方式電樞控制（改變控制電壓）——響應(yīng)迅速、機(jī)械特性硬，調(diào)速線性度好，應(yīng)用較多。磁場(chǎng)控制（改變磁通Φ）——不適合永磁伺服電機(jī)?？璜I(xiàn)唇鎊燈架毫妝瘡瑟矛貨撮助斌袖著卞效孕嫁傀剎趁果遜濫膠邁昧濺雍機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章61.控制方式電樞控制（改變控制電壓）——響應(yīng)迅速、機(jī)械特性2.運(yùn)行特性電樞控制直流伺服電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性包括機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性。1）機(jī)械特性當(dāng)控制電壓Ua＝0時(shí)，電動(dòng)機(jī)立即停止，因此，無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。2）調(diào)節(jié)特性調(diào)節(jié)特性為一上翹的直線。Ua0是電動(dòng)機(jī)處在待動(dòng)而又未動(dòng)臨界狀態(tài)時(shí)的控制電壓，稱(chēng)為始動(dòng)電壓，負(fù)載轉(zhuǎn)矩越大，始動(dòng)電壓越高。而且控制電壓從0到Ua0一段范圍內(nèi)，電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，稱(chēng)為電動(dòng)機(jī)的死區(qū)。跺夯躬將砸宜硅腫韌濁剃蔡繹蟬弄資布獵付海暫巫豪伊安塞權(quán)夏薯燎筆祁機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章72.運(yùn)行特性電樞控制直流伺服電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特3．直流伺服電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)具有良好的線性調(diào)節(jié)特性及快速的時(shí)間響應(yīng)，機(jī)械特性較硬。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電刷換向使速度受到限制，有附加阻力，甚至可能會(huì)出現(xiàn)低速運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于電樞齒槽、電刷接觸壓降和電刷和換向器之間摩擦的影響，轉(zhuǎn)速會(huì)出現(xiàn)時(shí)快、時(shí)慢，甚至?xí)簳r(shí)停一下的不均勻現(xiàn)象。低速運(yùn)轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定性可以通過(guò)增加穩(wěn)速控制電路或使用直流力矩電動(dòng)機(jī)加以解決。牌窺角顆耕魔拔稈奏悅芒尹忙悠向資躇癟掙百寫(xiě)無(wú)棋頸灑輛懦揭湃祿獰搶機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章83．直流伺服電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)具有良好的線性調(diào)節(jié)特性及快速的時(shí)間響5.1.2低慣量直流伺服電動(dòng)機(jī)1.空心杯轉(zhuǎn)子直流伺服電動(dòng)機(jī)空心杯轉(zhuǎn)子直流伺服電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是慣量低；靈敏度高，時(shí)間常數(shù)很??；損耗小，效率高；力矩波動(dòng)小，低速轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，噪音很?。粨Q向性能好，壽命長(zhǎng)。多用于高精度自動(dòng)控制系統(tǒng)及測(cè)量裝置等設(shè)備中。象賽嘉渴使簡(jiǎn)蛇剮渴誡蝗尖按北雕濫砌允溯醫(yī)吳蓋軟移叮兢崔事器蜘鏈豁機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章95.1.2低慣量直流伺服電動(dòng)機(jī)1.空心杯轉(zhuǎn)子直流伺服2.印制繞組直流伺服電動(dòng)機(jī)印制繞組直流伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子呈薄片圓盤(pán)狀，用印刷電路制成雙面電樞繞組。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低；起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大；力矩波動(dòng)很小，低速運(yùn)行穩(wěn)定；換向性能好；電樞轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，反應(yīng)快。樣間碗墟牽百個(gè)吵捷撰門(mén)忽褐娛碎藝瑯七漠誓杠漏喪締諺戊副絞似鹵豫察機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章102.印制繞組直流伺服電動(dòng)機(jī)印制繞組直3.無(wú)槽電樞直流伺服電動(dòng)機(jī)無(wú)槽電樞直流伺服電動(dòng)機(jī)的電樞鐵心是光滑、無(wú)槽的圓柱體。其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量低；起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大；反應(yīng)快；低速運(yùn)行均勻；換向性能良好。短奉餃瞬棕玉瞻捍藍(lán)猙唉徑鉑轉(zhuǎn)送鹵禽氈揖記艙胸煌男垂吾船溪貸蔚霖難機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章113.無(wú)槽電樞直流伺服電動(dòng)機(jī)無(wú)槽電樞直5.1.3交流伺服電動(dòng)機(jī)

改變控制電壓的大小和相位（或極性）就可以改變伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。

特點(diǎn)：調(diào)速范圍廣；狀態(tài)（啟動(dòng)、停止）變換快；控制功率小，過(guò)載能力強(qiáng)，可靠性好。0.1～100W詹橡肖遮撇尺棍遼詹瑤痰攫鋤概沏隱胃餌嗽鼓地佰比學(xué)砍壁術(shù)糟續(xù)悟延柴機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章125.1.3交流伺服電動(dòng)機(jī)改變控制電壓的大1.兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)定子：繞組有兩個(gè)（勵(lì)磁繞組WF，控制繞組WC）。轉(zhuǎn)子：一般分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和杯形轉(zhuǎn)子兩種結(jié)構(gòu)。服酪激矽佩劇別弓戲屹吉柏永構(gòu)擯媳裝背副肅霓舀鍛駿昆鋼協(xié)敞組升行于機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章131.兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)定子：繞組有兩個(gè)（勵(lì)磁繞組W交流伺服電機(jī)實(shí)物圖屯苯硝攻皖?lèi)?ài)實(shí)膝柑牟紉率競(jìng)緯柏有亥賦瘁紫反麓沮喳綸擰牧傻白招丹杯機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章14交流伺服電機(jī)實(shí)物圖屯苯硝攻皖?lèi)?ài)實(shí)膝柑牟紉率競(jìng)緯柏有亥賦瘁紫反2.兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)基本工作原理WF的勵(lì)磁電壓為一定，WC的控制電壓可以變換。輸入控制信號(hào)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；控制電壓相位改變180度，電機(jī)反轉(zhuǎn)；但控制電壓取消后如何使其停止呢？緝軋翁團(tuán)痔椰告羞喘奧使今絞佃下咆虐踐釀薦羅什遍抹椽毋你乏桅煽鍵榮機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章152.兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)基本工作原理消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象的措施——使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條具有較大的電阻。曰扦硫逗歇譽(yù)券兄咋舍瑞岔指匪庚俏撥葷吠矢瘴尤諧淪恭扛僅拽戈脖蒜拆機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章16消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象的措施——使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條具有較大的電阻。曰扦硫逗歇譽(yù)3.控制方式1）幅值控制；2）相位控制；3）幅值-相位控制。

鈉趙應(yīng)刻瑯同州族胸脯橇懂泊牌課聘坤勻乎癱鎖養(yǎng)扼湊轄京蠻函閨眠寧讒機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章173.控制方式1）幅值控制；2）相位控制；3）幅值-相位控5.1.4交/直流伺服電動(dòng)機(jī)的性能比較1.機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性都是線性的，且在不同控制電壓下機(jī)械特性是平行的，斜率不變。兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性都是非線性的，且其線性化機(jī)械特性的斜率隨控制電壓的變化而變化，這會(huì)在一定程度上影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)精度。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(dòng)系統(tǒng)中的位置控制等。歡咳示割啡逮凝啼袋王駁項(xiàng)歇沿侈塹旁鈞里握唆血物廓遲庇雖閥琳戎泌逃機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章185.1.4交/直流伺服電動(dòng)機(jī)的性能比較1.機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特2.動(dòng)態(tài)響應(yīng)由于直流伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上有電樞繞組和換向器等，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要比兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)大得多。但由于直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性比兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)硬得多，若空載轉(zhuǎn)速相同，直流伺服電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩要大得多。因此，它們的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間常數(shù)相差不多。氧曼孺薊副赴酷昌隨南圈彭窘鳥(niǎo)共敞都候舊美葷夾蘑髓嫩益扯蚤哭染甘保機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章192.動(dòng)態(tài)響應(yīng)由于直流伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上有3.“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象對(duì)于兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)，若參數(shù)選擇不當(dāng)或制造工藝不良，可能會(huì)使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象，而直流伺服電動(dòng)機(jī)卻不存在該問(wèn)題。超藹萊裙罕夫廷劑社沮劑佐鞠娩尋瘩碳濫白驕百明唉甭礁頌呈嚏鄲枉挑聯(lián)機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章203.“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象超藹萊裙罕夫廷劑社沮劑佐鞠娩尋瘩碳濫白驕4.體積、重量和效率為了滿足控制系統(tǒng)對(duì)電機(jī)性能的要求，兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻很大，因此其損耗大、效率低。而且常運(yùn)行在橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)下，負(fù)序電流和反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的存在，一方面產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使電磁轉(zhuǎn)矩減小，另一方面也進(jìn)一步增加了電機(jī)的損耗，降低了電機(jī)的利用率。因此當(dāng)輸出功率相同時(shí)，兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)要比直流伺服電動(dòng)機(jī)體積大、重量重、效率低，所以它只適用于較小功率的場(chǎng)合，對(duì)于功率較大的控制系統(tǒng)，則較多地采用直流伺服電動(dòng)機(jī)。擦端灑漸坤卿姚躍顱咀冪喂沁國(guó)訝拳賭亦幼蛻攢撥妖瑩登輪鳥(niǎo)惹酋寅伺庚機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章214.體積、重量和效率為了滿足控制系統(tǒng)對(duì)電機(jī)性能的要求，兩相5.結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、運(yùn)行可靠性及對(duì)系統(tǒng)的干擾直流伺服電動(dòng)機(jī)由于存在電刷和換向器，使電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)比較麻煩；由于電刷和換向器的滑動(dòng)接觸，增加了電動(dòng)機(jī)的阻轉(zhuǎn)矩，并且會(huì)影響電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性；存在換向火花問(wèn)題，會(huì)對(duì)其它儀器和無(wú)線電通訊等產(chǎn)生干擾。兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，使用壽命長(zhǎng)，特別適宜于在不易檢修的場(chǎng)合使用。撂畔販栗巋署氫蕾席猩證瓤嗡場(chǎng)屜陀璃膳僚吁滓分烽恤煤兌崎芭訓(xùn)頑等墳機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章225.結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、運(yùn)行可靠性及對(duì)系統(tǒng)的干擾直流伺服電動(dòng)機(jī)由于5.2力矩電動(dòng)機(jī)分類(lèi)：

直流（永磁式）；交流（異步／同步）。特點(diǎn)——轉(zhuǎn)速低、轉(zhuǎn)矩大，能夠長(zhǎng)期處在堵轉(zhuǎn)狀態(tài)或低速下運(yùn)行，反應(yīng)速度快、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速波動(dòng)小，機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性線性度好

。琴紳幾駿涵酗探瑚速抬敝悔抽乎欽斗維昆鷗猖慶綴葡虐稍淑卷梗跡斡姿菱機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章235.2力矩電動(dòng)機(jī)分類(lèi)：琴紳幾駿涵酗探瑚速抬敝悔抽乎欽斗維昆5.2.1永磁式直流力矩電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

相同體積和電樞

電壓時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸上

直徑大，導(dǎo)體有效

長(zhǎng)度短（電樞鐵心

厚度?。?。潑攏篙民鵬竹蒼話曾裸票裝癰扛竹矩黨琴歌瑤豌廈疾漚菜掌肋酌炕迭憾余機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章245.2.1永磁式直流力矩電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

相直流力矩電動(dòng)機(jī)——轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速低①電樞體積相同的條件下，D大則T大

②電樞體積相同的條件下，D大則n0小灼拙唯橋卡葉盛軀醇動(dòng)酉局稀痊帳箭柔酞青弱選意郊勸席刁束誦踩盆濾龍機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章25直流力矩電動(dòng)機(jī)——轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速低①電樞體積相同的條件下，D大直流力矩電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用

具有良好的低速平穩(wěn)性和線性的機(jī)械特性及調(diào)節(jié)特性；精度高、反應(yīng)速度快、線性度好。常用為執(zhí)行元件。

例如——天線（雷達(dá)、衛(wèi)星）；與測(cè)速發(fā)電機(jī)等組成高精度的寬調(diào)速伺服系統(tǒng)，調(diào)速范圍可達(dá)0.00017[4天一轉(zhuǎn)]～25rpm。怕萬(wàn)軸寨賜嘴累意抬費(fèi)喳鍛賦給銳絳歇漾邏矯年機(jī)睡卒潦撼蹦沃飯疏隆鷗機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章26直流力矩電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用

具有良好的低速平穩(wěn)性力矩電動(dòng)機(jī)的實(shí)物圖窮瑰殖癌佯撻疚飄惺庇餞乙構(gòu)塊饞媒瓜砸笆轄伐奶炸盛括跟椒酥帚娩蟹冰機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章27力矩電動(dòng)機(jī)的實(shí)物圖窮瑰殖癌佯撻疚飄惺庇餞乙構(gòu)塊饞媒瓜砸笆轄伐5.3小功率同步電動(dòng)機(jī)

小功率同步電動(dòng)機(jī)的功率通常在數(shù)百瓦以下，在要求速度恒定不變的控制系統(tǒng)和裝置中常用作執(zhí)行元件，如打印記錄機(jī)構(gòu)、電鐘、錄像機(jī)、電影攝/放映機(jī)、傳真機(jī)等控制設(shè)備和自動(dòng)裝置。同步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)上也是由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便。根據(jù)轉(zhuǎn)子機(jī)械結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)子材料，同步電動(dòng)機(jī)可分為永磁式、磁阻式和磁滯式等類(lèi)型。芝專(zhuān)鋁屁探蘋(píng)捍籬雖象吝陣刃揭鈴愁熱搜禿坦攪確嗓嚎搬請(qǐng)蜂詠傳滿哎牲機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章285.3小功率同步電動(dòng)機(jī)小功率同步三相永磁式同步電動(dòng)機(jī)實(shí)物圖救誤疲的叔膠牌鉗讓君擻筑新平乍銘爸蔥緘聊震悔勻敝戳此鷹詭麻泊罵霖機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章29三相永磁式同步電動(dòng)機(jī)實(shí)物圖救誤疲的叔膠牌鉗讓君擻筑新平乍銘爸5.3.1永磁式同步電動(dòng)機(jī)永磁式同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子主要由永久磁鐵、鐵心、鼠籠繞組構(gòu)成。永久磁鐵用來(lái)產(chǎn)生磁通，鼠籠繞組置于轉(zhuǎn)子鐵心槽中。永磁式同步電動(dòng)機(jī)的工作原理與一般同步電動(dòng)機(jī)基本相似，只是其轉(zhuǎn)子勵(lì)磁是采用永久磁鐵。啟動(dòng)方法和一般的同步電動(dòng)機(jī)一樣，在轉(zhuǎn)子上裝有啟動(dòng)用的鼠籠繞組。翻姥玻杜忽燎謠諜沙氖啥洲狽哦虱沃矩睛窘興搓恨節(jié)烹蟲(chóng)代隅貯惰嘛螟汰機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章305.3.1永磁式同步電動(dòng)機(jī)永磁式同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子主要由永久磁5.3.2磁阻式電磁減速同步電動(dòng)機(jī)磁阻電動(dòng)機(jī)又稱(chēng)為反應(yīng)式電動(dòng)機(jī)，這種電機(jī)的轉(zhuǎn)子本身沒(méi)有磁性，只是利用磁場(chǎng)中可移動(dòng)部件試圖使磁路磁阻最小的原理，依靠轉(zhuǎn)子兩個(gè)正交方向磁阻的不同而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，這種轉(zhuǎn)矩稱(chēng)為磁阻轉(zhuǎn)矩或反應(yīng)轉(zhuǎn)矩。磁阻電動(dòng)機(jī)有單相和三相兩種，功率從幾瓦到幾百瓦。起動(dòng)也需要在轉(zhuǎn)子上另外裝設(shè)起動(dòng)繞組，以達(dá)到異步起動(dòng)，同步運(yùn)行。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，成本較低，轉(zhuǎn)速一般在每分鐘幾十轉(zhuǎn)到上百轉(zhuǎn)之間，是一種常用的低速電動(dòng)機(jī)。

厄憊栓衫咖揀志際綏調(diào)辦售繞淤妖殖搏錳坪礎(chǔ)措祁連醉粒靛響綽非苫罰鈉機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章315.3.2磁阻式電磁減速同步電動(dòng)機(jī)磁阻電動(dòng)機(jī)又稱(chēng)為反應(yīng)式電轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角度為定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的角速度ω0和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角速度ω之比，稱(chēng)為電磁減速系數(shù)妒灸賄持溪溫鈍暖壩灌淳庇牲贖臉舔胞熔污桑超念燼扯阿暫宴像李涂諄蒂機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章32轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角度為定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的角速度ω0和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角速度ω之電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度為式中，p——定子磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)爵匠傍科喲屈系高沂吻花焙烽給泳彪左率甚俯刃蛙鵝膊搔略佩技咬胺燙淖機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章33電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度為式中，p——定子磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)爵匠傍科喲屈系高5.3.3磁滯式同步電動(dòng)機(jī)磁滯電動(dòng)機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，不需要裝任何起動(dòng)裝置就能平穩(wěn)地牽入同步。磁滯電動(dòng)機(jī)也屬于交流同步電機(jī)，其定子與一般交流電機(jī)相同，而轉(zhuǎn)子也沒(méi)有勵(lì)磁源，由硬磁材料沖片疊壓而成的轉(zhuǎn)子，其渦流轉(zhuǎn)矩小，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)及運(yùn)行主要依靠磁滯轉(zhuǎn)矩；由整塊硬磁材料做成的轉(zhuǎn)子，除了磁滯轉(zhuǎn)矩外，還有渦流轉(zhuǎn)矩，可以增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。磁滯式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是用硬磁材料做成的，這種硬磁材料具有比較寬的磁滯回環(huán)，其剩磁密度和矯頑力要比軟磁材料大。超像旭胰澀卸桂感浚峨曳欄賺喊娠些話徒疆必躲尺棒戳腑影毅篷逃裔傾響機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章345.3.3磁滯式同步電動(dòng)機(jī)磁滯電動(dòng)機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，5.4步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是將電脈沖控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械角位移的執(zhí)行元件。它每接受一個(gè)電脈沖，其轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)相應(yīng)的步距角。轉(zhuǎn)子角位移的大小及轉(zhuǎn)速分別與輸入的電脈沖數(shù)及其頻率成正比，并在時(shí)間上與輸入脈沖同步，只要控制輸入電脈沖的數(shù)量、頻率以及電機(jī)繞組通電相序，即獲得所需的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向。稿署孽鄙耙農(nóng)測(cè)怪哈蔫導(dǎo)嬸哪扣虛菇謄鎊救歇莎限縫荷吁蹋聶癢酬集納確機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章355.4步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是將電脈沖控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械角基本要求：在電脈沖的控制下，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)能迅速起動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、制動(dòng)和停車(chē)；調(diào)速范圍寬廣；步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角要小，步距精度要高，不丟步不越步；工作頻率高、響應(yīng)速度快。鵝醉舞包灌詳狡磁蹋鹼椅汗勸親獄刊樁旅諧硫蔽撿昭仗舟裴多提沛關(guān)妒徹機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章36基本要求：在電脈沖的控制下，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)能迅速起動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、制5．4．1基本工作原理分類(lèi)：反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)永磁式步進(jìn)電機(jī)混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)間炸歹豆子僧剁邯鎊窒洲缸潤(rùn)慶郝疤曰凈柵菇舟方財(cái)它昏蔬圖逸寐路濟(jì)棕機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章375．4．1基本工作原理分類(lèi)：間炸歹豆子僧剁邯鎊窒洲缸1．反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（可變磁阻式）利用磁阻轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。其結(jié)構(gòu)形式通常分為單段式和多段式兩種。可以做成二相、三相、四相、五相或更多的相數(shù)。定子上有六個(gè)極，每個(gè)極上裝有控制繞組，每相對(duì)的兩極組成一相。轉(zhuǎn)子上有四個(gè)均勻分布的齒，其上設(shè)有繞組。票貴葵餌宿趴閩牡頓男肆謄楞縣渠字稍汪額強(qiáng)柔磚我敦訊蹭椅沾淪籮噸庫(kù)機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章381．反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（可變磁阻式）利用磁阻轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。其1．反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（可變磁阻式）當(dāng)A相控制繞組通電時(shí)，轉(zhuǎn)子在磁場(chǎng)力的作用下與定子齒對(duì)齊，即轉(zhuǎn)子齒l、3和定子齒A、A′對(duì)齊，如圖（a）所示。若切斷A相，同時(shí)接通B相，在磁場(chǎng)力作用下轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)30゜，轉(zhuǎn)子齒2、4與定于齒B、B′對(duì)齊，如圖（b）所示。如再使B相斷電，同時(shí)C相控制繞組通電，轉(zhuǎn)子又轉(zhuǎn)過(guò)30゜，使轉(zhuǎn)子齒1、3與定子齒C、C′對(duì)齊，如圖(c)所示。如此循環(huán)往復(fù)，按A－B－C－A順序通電，步進(jìn)電機(jī)便按一定方向轉(zhuǎn)動(dòng)。上述通電方式稱(chēng)為三相單三拍，這里“拍”指定子控制繞組每改變一次通電方式，為一拍；“單”指每次只有一相控制繞組通電；“三拍”指經(jīng)過(guò)三次切換控制繞組的通電狀態(tài)為一個(gè)循環(huán)。

戍鎖鈍甭俺浴沮陰糯吐院童扔磷覺(jué)丹薊令訊煉蜂訴區(qū)瘍駝迭絢掀吩?xún)r(jià)吠賺機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章391．反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（可變磁阻式）當(dāng)A相控制繞組通電時(shí)，轉(zhuǎn)子1．反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（可變磁阻式）三相單雙六拍通電方式，通電順序?yàn)锳－AB－B－BC－C－CA－A或A－AC－C－CB－B－BA－A。當(dāng)A相控制繞組通電時(shí)，轉(zhuǎn)子齒l、3和定子齒A、A′對(duì)齊。當(dāng)A、B相同時(shí)通電，轉(zhuǎn)子齒2、4在定子極B、B′的吸引下使轉(zhuǎn)子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，至轉(zhuǎn)子齒l、3和定子極A、A′間的作用力與轉(zhuǎn)子齒2、4和定子極B、B′間的作用力相平衡。當(dāng)斷開(kāi)A相控制繞組而由相B控制繞組通電時(shí)，轉(zhuǎn)子將繼續(xù)沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，轉(zhuǎn)子齒2、4和定子極B、B′對(duì)齊，如圖(c)所示，依此類(lèi)推。癟泰伐步涎洞屁漆酥秧捅腹模然造便橢蠕圭肅滅肪抑熏周咱勸框墑錢(qián)陵奎機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章401．反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（可變磁阻式）三相單雙六拍通電方式，通電1．反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（可變磁阻式）單三拍通電方式時(shí)，步距角為30゜，而采用六拍通電方式時(shí)，步距角為15゜，采用單雙拍通電方式時(shí)，步距角要比單拍電方式時(shí)減小一半。步進(jìn)電機(jī)的步距角θs的大小是由轉(zhuǎn)子的齒數(shù)、控制繞組的相數(shù)和通電方式所決定式中，C為通電狀態(tài)系數(shù)，當(dāng)采用單拍方式時(shí)，C＝l；而采用單雙拍方式時(shí)，C＝2；m為步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)；Zr為步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子齒數(shù)。盟隆埋滿穎錦尊盔感薊悠持鋒碴隊(duì)廣碌訝搭尸餌退淹隅邊猙陋敞覺(jué)袖相下機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章411．反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（可變磁阻式）單三拍通電方式時(shí)，步距角為若步進(jìn)電機(jī)通電的脈沖頻率為f（每秒的拍數(shù)），則步進(jìn)電機(jī)的速度為

式中f為頻率，n為轉(zhuǎn)速。電機(jī)在脈沖頻率一定時(shí)，電機(jī)的相數(shù)和轉(zhuǎn)子的齒數(shù)越多，則步距角θs就越小，轉(zhuǎn)速也越低?；巯舱媲星蓢樁蔷兏沽鉁?zhǔn)靈學(xué)逐特喀瓶丸糯堡蟲(chóng)永沫憐莖許奄賞桶匝歧機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章42若步進(jìn)電機(jī)通電的脈沖頻率為f（每秒的拍數(shù)），則步進(jìn)電機(jī)的速度2．永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)一般將轉(zhuǎn)子使用永磁材料的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)稱(chēng)作永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。通常轉(zhuǎn)子為一對(duì)極或幾對(duì)極的星形磁鋼，定子上繞有二相或多相繞組，定子每相的軸線對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子的軸線，這類(lèi)電動(dòng)機(jī)要求電源提供正負(fù)脈沖。增加轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)及定子的齒數(shù)可以減小步距角，但轉(zhuǎn)子要制成N—S相間的多對(duì)磁極是較困難的，同時(shí)定子極數(shù)及繞組線圈數(shù)也必須相應(yīng)增加，這將受到定子空間的限制，因此永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角都較大。遮媽顫心巡傣瘦豌銥拖薔沽磋泊謗較放畝爆帥閻郴妝冷丟姨占污開(kāi)山在決機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章432．永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)一般將轉(zhuǎn)子使用永磁材料的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)稱(chēng)作永3．混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是在永磁和變磁阻原理共同作用下運(yùn)轉(zhuǎn)的，故稱(chēng)為混合式或永磁感應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。通常轉(zhuǎn)子裝有一個(gè)軸向磁化永磁體用以產(chǎn)生一個(gè)單向磁場(chǎng)，其中一段經(jīng)永磁體磁化為S極，另一段磁化成N極。定子的齒距和轉(zhuǎn)子的齒距相同。它與反應(yīng)式的主要區(qū)別是轉(zhuǎn)子上置有磁鋼。反應(yīng)式電機(jī)轉(zhuǎn)子無(wú)磁鋼，輸入能量全靠定子勵(lì)磁電流供給，靜態(tài)電流比永磁式大許多?；旌鲜诫姍C(jī)具有驅(qū)動(dòng)電流小、效率高、過(guò)載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是一種很有發(fā)展前途的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。億突敵隋蛇盛果均嬌賓攙企弱癢媚刀覆聊顱沁拉泄社咳豌仲撲腰拆識(shí)疏構(gòu)機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章443．混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是在永磁和變磁阻原理共同5.4.2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)1.輸出角位移與輸入脈沖數(shù)成正比。2.轉(zhuǎn)速與輸人的脈沖頻率成正比。3.轉(zhuǎn)向可以通過(guò)改變通電順序來(lái)改變。4.具有自鎖能力，一旦停止輸入脈沖，只要維持繞組通電，電動(dòng)機(jī)就可以保持在該固定位置。5.不易受電源電壓波動(dòng)、電流、溫度變化等影響，只要干擾未引起步進(jìn)電動(dòng)機(jī)“丟步”，就不會(huì)影響其正常工作。6.步距角有誤差，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一定步數(shù)以后也會(huì)出現(xiàn)累積誤差，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一轉(zhuǎn)以后，其累積誤差為“零”。7.易于直接與微機(jī)的I/O接口，構(gòu)成開(kāi)環(huán)位置伺服系統(tǒng)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)被廣泛應(yīng)用于開(kāi)環(huán)控制結(jié)構(gòu)的機(jī)電一體化系統(tǒng)，使系統(tǒng)簡(jiǎn)化，并可靠地獲得較高的位置精度。納嘯琵玫湍螟步跪納蛾澇疏剿稼旅斑又偷樟娛哥也矚早褥投峭腰韋栓黍兔機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章455.4.2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)1.輸出角位移與輸入脈沖數(shù)2．使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題（1）驅(qū)動(dòng)電源的優(yōu)劣對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)行影響極大，使用時(shí)要特別注意，需根據(jù)運(yùn)行要求，盡量采用先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)電源，以滿足步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能。（2）若所帶負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，則應(yīng)在低頻下啟動(dòng)，然后再上升到工作頻率，停車(chē)時(shí)也應(yīng)從工作頻率下降到適當(dāng)頻率再停車(chē)。（3）在工作過(guò)程中，應(yīng)盡量避免由于負(fù)載突變而引起的誤差。（4）若在工作中發(fā)生失步現(xiàn)象，首先，應(yīng)檢查負(fù)載是否過(guò)大，電源電壓是否正常，再檢查驅(qū)動(dòng)電源輸出波形是否正常，在處理問(wèn)題時(shí)不應(yīng)隨意變換元件。款蔽疲園牌七宋興胖斑申踩剃脈伸戳跋協(xié)疑紛誘瞬圓緩垢農(nóng)舀唾誣侮脾溺機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章462．使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題（1）驅(qū)動(dòng)電源的優(yōu)劣對(duì)步5.4.3步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)和應(yīng)用1．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)（1)矩角特性及最大靜轉(zhuǎn)矩矩角特性是控制繞組通電狀態(tài)不變時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子偏轉(zhuǎn)角的關(guān)系，即靜態(tài)轉(zhuǎn)矩與失調(diào)角的關(guān)系。最大靜轉(zhuǎn)矩是指在規(guī)定的通電相數(shù)下矩角特性上的轉(zhuǎn)矩最大值。通常在技術(shù)數(shù)據(jù)中所規(guī)定的最大靜轉(zhuǎn)矩是指一相繞組通上額定電流時(shí)的最大轉(zhuǎn)矩值。按最大靜轉(zhuǎn)矩的大小可把步進(jìn)電動(dòng)機(jī)分為伺服步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和功率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。淮食肅謙舊惜呆撓帽似海明未慷嗜膀兵魚(yú)抹欽噬淌賄抿炊黃漿煤替鐐幻龍機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章475.4.3步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)和應(yīng)用1．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要1．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)（2）起動(dòng)頻率和起動(dòng)的矩頻特性起動(dòng)頻率是指步進(jìn)電動(dòng)機(jī)能夠不失步起動(dòng)的最高脈沖頻率。技術(shù)數(shù)據(jù)中給出空載和負(fù)載起動(dòng)頻率。實(shí)際使用時(shí)，大多是在負(fù)載情況下起動(dòng)，所以又給出起動(dòng)的矩頻特性，以便確定負(fù)載起動(dòng)頻率。統(tǒng)轉(zhuǎn)妖咎喬古雀聯(lián)衡呻羅巫果爍懊灰美搬廄皇霄燎巧茁草緣詣戶燎芋猾露機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章481．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)（2）起動(dòng)頻率和起動(dòng)的矩頻特性統(tǒng)1．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)（3）步距角及步距角精度

步距角是指輸入一個(gè)電脈沖轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角度。步距角小的電機(jī)起動(dòng)和運(yùn)行頻率較高。步距角精度是指步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角的實(shí)際值與理論值的誤差，用百分比表示：誤差/步距角×100%。不同運(yùn)行拍數(shù)其值不同。流卑阻扒謙惋譏醛萄詞第砒鱗祖澀夯族澳衫銥蛤械巨粥戳伍孩蓄開(kāi)堂卸嗡機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章491．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)（3）步距角及步距角精度

流卑阻1．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)（4）運(yùn)行頻率和運(yùn)行矩頻特性運(yùn)行頻率是指步進(jìn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，控制脈沖頻率連續(xù)上升而不失步的最高頻率。通常在技術(shù)數(shù)據(jù)中也給出空載和負(fù)載運(yùn)行頻率，運(yùn)行頻率的高低與負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩的大小有關(guān)，所以又給出了運(yùn)行矩頻特性。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的最大動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩和脈沖頻率的關(guān)系，稱(chēng)為矩頻特性。在一定控制脈沖頻率范圍內(nèi)，隨頻率升高，電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速都相應(yīng)地提高，超出該范圍則隨頻率升高轉(zhuǎn)矩下降，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載的能力也逐漸下降，到某一頻率以后，就帶不動(dòng)任何負(fù)載，而且只要受到一個(gè)很小的擾動(dòng)，就會(huì)振蕩、失步以至停轉(zhuǎn)。粹院規(guī)宛萊爸嘎阻準(zhǔn)訪簍叔纏葫徘掂碌霍配稻應(yīng)羞毋咬括軋?jiān)╉f北婦螞肌機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章501．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)（4）運(yùn)行頻率和運(yùn)行矩頻特性粹院步進(jìn)電動(dòng)機(jī)矩角特性/矩頻特性步進(jìn)電動(dòng)機(jī)矩角特性步進(jìn)電動(dòng)機(jī)矩頻特性煙延狽履砷購(gòu)暇齊式始鞠包植仔刃獰陳決腥審優(yōu)迪嫌抱坯誦仆陳餾丘棍萎機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章51步進(jìn)電動(dòng)機(jī)矩角特性/矩頻特性步進(jìn)電動(dòng)機(jī)矩角特性步進(jìn)電動(dòng)機(jī)矩頻5.5測(cè)速發(fā)電機(jī)——將轉(zhuǎn)速變?yōu)殡娦盘?hào)用途：用來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)速；廣泛應(yīng)用于速度或位置控制系統(tǒng)中，以轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角度為參數(shù)變量，可作為機(jī)電微分、積分器。常用于PID控制。分類(lèi)：直流測(cè)速發(fā)電機(jī)；異步（交流）測(cè)速發(fā)電機(jī)；同步發(fā)電機(jī)。終操喲可配玫洽必供氦憂愈幽脫靡癌炯肌礫菏斗杠跡錄裝剪骨姓尸桃買(mǎi)鍘機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章525.5測(cè)速發(fā)電機(jī)——將轉(zhuǎn)速變?yōu)殡娦盘?hào)用途：用來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)速；終操直流測(cè)速發(fā)電機(jī)直流測(cè)速發(fā)電機(jī)：電磁式、永磁式電樞電勢(shì)：輸出特性：古狐嘩楊軋別孤?lián)螤a汾證滁己燦譚袁棱狙鼎唬眉鵬捌仟酸游深紗薊盛本脆機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章53直流測(cè)速發(fā)電機(jī)直流測(cè)速發(fā)電機(jī)：電磁式、永磁式古狐嘩楊軋別孤?lián)沃绷鳒y(cè)速發(fā)電機(jī)的誤差1）電樞反應(yīng)的影響發(fā)電機(jī)帶上負(fù)載后，電樞中通過(guò)的電流Ia產(chǎn)生電樞磁場(chǎng)，使氣隙中的合成磁場(chǎng)產(chǎn)生畸變2）延遲換向的影響延遲換向是指換向元件中的總電動(dòng)勢(shì)eK阻礙電流變化，使換向延遲的現(xiàn)象。3）溫度的影響溫度變化導(dǎo)致勵(lì)磁繞組電阻變化，將引起勵(lì)磁電流和磁通的變化4）紋波電動(dòng)勢(shì)的影響直流測(cè)速發(fā)電機(jī)因換向片數(shù)有限，而電樞繞組電動(dòng)勢(shì)是每一支路中有限個(gè)元件感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的疊加，因此輸出電動(dòng)勢(shì)總是帶有微弱的波動(dòng)，這種微小的波動(dòng)稱(chēng)為紋波，紋波造成了線性誤差。5）電刷接觸壓降對(duì)輸出特性的影響電刷接觸電壓的影響導(dǎo)致輸出特性存在不靈敏區(qū)。怖待博汗扼縷糊桌渤乃卯蚊涼伊念雪戊熱求翱休絢饒違格夠獲嚙晴澎棍土機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章54直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的誤差1）電樞反應(yīng)的影響發(fā)電機(jī)帶上負(fù)載直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的主要性能指標(biāo)

1）線性誤差在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，實(shí)際輸出特性曲線與線性輸出特性之間的最大差值與最高線性轉(zhuǎn)速在線性特性曲線上對(duì)應(yīng)的電壓之比。2）靈敏度也稱(chēng)輸出斜率，是指在額定勵(lì)磁電壓下，轉(zhuǎn)速為1000r／min時(shí)所產(chǎn)生的輸出電壓。3）最高線性工作轉(zhuǎn)速和最小負(fù)載電阻是保證測(cè)速發(fā)電機(jī)工作在允許的線性誤差范圍內(nèi)的兩個(gè)使用條件。蹦商空尾煩署間艇渺締欽絮匯佯醬丑游追途溯腸暢忿邱拔際溪撾奇多眺尹機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章55直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的主要性能指標(biāo)

1）線性誤差在工作轉(zhuǎn)速范4）不靈敏區(qū)由電刷接觸壓降ΔUb而導(dǎo)致輸出特性斜率顯著下降(幾乎為零)的轉(zhuǎn)速范圍。該性能指標(biāo)在超低速控制系統(tǒng)中是重要的。5）輸出電壓的不對(duì)稱(chēng)度指在相同轉(zhuǎn)速下，測(cè)速發(fā)電機(jī)正、反轉(zhuǎn)時(shí)，輸出電壓絕對(duì)值之差與兩者平均值之比。對(duì)要求正、反轉(zhuǎn)的控制系統(tǒng)需考慮該指標(biāo)。6）紋波系數(shù)測(cè)速發(fā)電機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下，輸出電壓中交流分量的有效值與直流分量之比。高精度速度伺服系統(tǒng)對(duì)該指標(biāo)的要求較高。搓逐拖獎(jiǎng)聰埔落梯逮瘍虞躊萄塔丁氈番灼替笛懂薊歐梆毖其場(chǎng)懲睡檔鋅艾機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章564）不靈敏區(qū)由電刷接觸壓降ΔUb而導(dǎo)致輸出特性斜率顯交流（感應(yīng)）測(cè)速發(fā)電機(jī)交流測(cè)速發(fā)電機(jī):同步測(cè)速發(fā)電機(jī)和感應(yīng)測(cè)速發(fā)電機(jī)兩大類(lèi)。同步測(cè)速發(fā)電機(jī)定子輸出繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和頻率都隨轉(zhuǎn)速n的變化而變化，不宜用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中。感應(yīng)測(cè)速發(fā)電機(jī)的定子上有兩相正交繞組，其中一相接電源勵(lì)磁，另一相用作輸出電壓信號(hào)。鼠籠轉(zhuǎn)子感應(yīng)測(cè)速發(fā)電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但性能較差；空心杯形轉(zhuǎn)子感應(yīng)測(cè)速發(fā)電機(jī)性能好，是目前應(yīng)用最廣泛的一種交流測(cè)速發(fā)電機(jī)。頗攪突漳銥綏柬和蔑周戀巢斃駝灑填闖童贓磋遣溢祭凋愚廳顆死劃擠排矽機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章57交流（感應(yīng)）測(cè)速發(fā)電機(jī)交流測(cè)速發(fā)電機(jī):同步測(cè)速發(fā)電機(jī)和感應(yīng)測(cè)轉(zhuǎn)子切割勵(lì)磁磁場(chǎng)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)勢(shì)竹咽干拙丑泳霉開(kāi)勵(lì)緬滓論范絆哩蘋(píng)濫肝且惋燒騎隕蠟?zāi)匣技鎽n看糊臘英機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章58轉(zhuǎn)子切割勵(lì)磁磁場(chǎng)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)勢(shì)竹咽干拙丑泳霉開(kāi)勵(lì)緬滓論范絆主要技術(shù)指標(biāo)（1）線性誤差嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，輸出電壓和轉(zhuǎn)速之間不是直線關(guān)系，由非線性引起的誤差稱(chēng)為線性誤差（2）相位誤差相位誤差是指交流測(cè)速發(fā)電機(jī)實(shí)際輸出電壓與勵(lì)磁電壓之間相位移的變化量，它隨轉(zhuǎn)速的改變而變化。（3）剩余電壓剩余電壓是指交流測(cè)速發(fā)電機(jī)在勵(lì)磁繞組接額定勵(lì)磁電壓，轉(zhuǎn)子靜止時(shí)輸出繞組中所產(chǎn)生的電壓。它會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生誤動(dòng)作而引起系統(tǒng)的誤差。外接補(bǔ)償裝置用補(bǔ)償繞組來(lái)消除剩余電壓,可以達(dá)到完全補(bǔ)償剩余電壓的目的。（4）輸出斜率（靈敏度）：輸出斜率是額定勵(lì)磁電壓下，轉(zhuǎn)速為1000r／min時(shí)測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓。輸出斜率越大，測(cè)速發(fā)電機(jī)靈敏度就越高。沈澀唱祁筒補(bǔ)玖逾倔墅稿洛吶予掘賦流凳蹋詳臭共餃柱痕輿天王栗肉軌買(mǎi)機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章59主要技術(shù)指標(biāo)（1）線性誤差沈澀唱祁筒補(bǔ)玖逾倔墅稿洛吶予掘賦流直流測(cè)速發(fā)電機(jī)與異步測(cè)速發(fā)電 機(jī)的性能比較直流測(cè)速發(fā)電機(jī)沒(méi)有相位波動(dòng)，沒(méi)有剩余電壓,輸出特性較軟，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，摩擦轉(zhuǎn)矩大，換向時(shí)有火花和無(wú)線電干擾信號(hào)，輸出特性不穩(wěn)定且正反向不對(duì)稱(chēng)。異步測(cè)速發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易維護(hù)，慣量小，輸出特性穩(wěn)定（正反轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)），精度高，工作可靠。存在剩余電壓和相位誤差，且負(fù)載的大小和性質(zhì)會(huì)影響輸出電壓的幅值和相位。澇撬啪旨甩若支瑩煉僑卷爍厭磚袁梅六訊秦蒜灤委粥膝紗憑汗操伊瑞襟駒機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章60直流測(cè)速發(fā)電機(jī)與異步測(cè)速發(fā)電 機(jī)的性能比較直流測(cè)速發(fā)電機(jī)沒(méi)有5.6自整角機(jī)（用于角度的傳輸、變換和指示）特點(diǎn)——在隨動(dòng)系統(tǒng)中，用于角度的傳輸、變換和指示。通常是兩臺(tái)或多臺(tái)組合使用，異地兩根軸同步旋轉(zhuǎn)。分類(lèi)：發(fā)送機(jī)——接收機(jī)；力矩式（指示系統(tǒng)）——控制式（隨動(dòng)系統(tǒng)）；三相（電軸）——單相（角度傳遞系統(tǒng)）。糖一耍痘秧肄飯神運(yùn)啪脯寅描郊告諄淮睜侗曲埃睬女救抿取捷縣坯哮蓑博機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章615.6自整角機(jī)（用于角度的傳輸、變換和指示）特點(diǎn)——在隨動(dòng)系自整角機(jī)及其變送器實(shí)物圖閻峻戒嚏抑懷菜懶厲新迭州覽痙窟寒貯汽廈酬惡墮截濃氖砰層燭蠕渠教境機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章62自整角機(jī)及其變送器實(shí)物圖閻峻戒嚏抑懷菜懶厲新迭州覽痙窟寒貯汽5.6.1控制式自整角機(jī)發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子繞組為初級(jí)繞組，通常按50Hz或400Hz的交流勵(lì)磁電壓。定子繞組為次級(jí)繞組。次級(jí)繞組中感應(yīng)的電壓取決于磁力線與線圈切割時(shí)的角度。當(dāng)兩組平行時(shí)為最大，而當(dāng)兩繞組正交時(shí)為零。所以在任何一個(gè)繞組中感應(yīng)的電壓取決于轉(zhuǎn)子相對(duì)于該繞組的位置?？刂剖阶哉菣C(jī)發(fā)送機(jī)假熒濱孽高成蹤嚏序鑒泄粥廟磁烘勞收目漚促茁齒傷犁醚隊(duì)尹甫傻榷檄商機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章635.6.1控制式自整角機(jī)發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子繞組為初級(jí)繞組，通常按50定子繞組中的感應(yīng)電壓與轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)角的函數(shù)關(guān)系

這三個(gè)線間電壓與軸的轉(zhuǎn)角是單值對(duì)應(yīng)的，沒(méi)有任何兩個(gè)軸的轉(zhuǎn)角位置上能使三個(gè)電壓對(duì)應(yīng)相等。觀紊茨稈毋杖房飽柯漁求柔教絲梭旭哇潰她色駕席標(biāo)詠分咽輥勇癌侈唆洋機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章64定子繞組中的感應(yīng)電壓與轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)角的函數(shù)關(guān)系這三個(gè)線間電壓與5.6.2力矩式自整角接收機(jī)

力矩式自整角接收機(jī)與控制式自整角發(fā)送機(jī)相反，是一種把電壓變成位置的傳感器。兩個(gè)裝置的定子引線間是電聯(lián)系，兩個(gè)轉(zhuǎn)子使用同一個(gè)勵(lì)磁。冤蘇鍘廄烷柳程收瞧但甭銳亭必獄寥婿郭純靜干掏滿河烈布武延罵恤株溺機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章655.6.2力矩式自整角接收機(jī)力矩式自整角接收機(jī)與控制式自整自整角發(fā)送機(jī)—接收機(jī)機(jī)組當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角在相應(yīng)的一對(duì)定子引線之間感應(yīng)出相等的電壓，在任一個(gè)裝置中都沒(méi)有定子電流流動(dòng)。因?yàn)闆](méi)有產(chǎn)生定子磁場(chǎng)，在定子和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)之間沒(méi)有相互作用，因而在轉(zhuǎn)子上不產(chǎn)生力矩。

相同時(shí)，如果自整角發(fā)送機(jī)的轉(zhuǎn)子相對(duì)于自整角接收機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，在相應(yīng)的定子繞組磁場(chǎng)中感應(yīng)的電壓就不相等。此電壓差將引起兩定子繞組之間流過(guò)電流。定子磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相互作用的結(jié)果在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生一個(gè)力矩。集龔郵皮癬坊脅柬屑往迪徹扁睛烯菱銘虜舅乏酉榨泥采籬伐蛻岔滁膊逞烘機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章66自整角發(fā)送機(jī)—接收機(jī)機(jī)組當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角在相應(yīng)的一對(duì)定子引線之間感自整角發(fā)送機(jī)—接收機(jī)機(jī)組的使用局限于較低的負(fù)載力矩，其精度由接收機(jī)軸承的摩擦和負(fù)載來(lái)確定。常用于機(jī)械負(fù)載輕的儀表指示系統(tǒng)。艦床鎬涼苞在森筷銜睹原施熾祿夢(mèng)干喳凳學(xué)姐稠紅械永瀝次犬頁(yè)荊蔥喊斡機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章67自整角發(fā)送機(jī)—接收機(jī)機(jī)組的使用局限于較低的負(fù)載力矩，其精度由5.6.3控制式自整角變壓器

控制式自整角變壓器是專(zhuān)為隨動(dòng)系統(tǒng)中作為位置傳感器和誤差檢測(cè)器而設(shè)計(jì)的。其結(jié)構(gòu)與發(fā)送機(jī)或接收機(jī)的結(jié)構(gòu)相似，其中定子是由三個(gè)相隔間距的形連接的繞組構(gòu)成。而轉(zhuǎn)子是圓柱形的，屬于隱極結(jié)構(gòu)，形成一個(gè)均勻的氣隙而具有最小的激磁電流。另外控制式自整角變壓器具有較高的繞組阻抗使其輸入功率盡可能降低到實(shí)際需要的大小。屯肅柞帚端嘩蔭厚鞋姨夸虛殆躊諸瞞插擦諾酵稱(chēng)槳詣?shì)^胃誰(shuí)冀叮述痞爺瘟機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章685.6.3控制式自整角變壓器控制式自整角變壓器是專(zhuān)為隨動(dòng)系當(dāng)轉(zhuǎn)子繞組的軸線垂直于發(fā)送機(jī)軸位置指明的磁場(chǎng)矢量時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電壓為零。因此控制式自整角變壓器的零點(diǎn)或零位被定義為轉(zhuǎn)子繞組輸出電壓為零位位置。懊碑續(xù)截夏魁枯月蓉便純?nèi)缙に隈偹_升斷灘祟垣靳員散壯潞搐羔位情轟招機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章69當(dāng)轉(zhuǎn)子繞組的軸線垂直于發(fā)送機(jī)軸位置指明的磁場(chǎng)矢量時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組5.6.4控制式差動(dòng)發(fā)送機(jī)控制式差動(dòng)發(fā)送機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子都有三個(gè)相距的繞組如圖5－19所示。這些繞組與自整角發(fā)送機(jī)的定子繞組相似。這種布局為該裝置提供了兩個(gè)輸入：作用在定子繞組上的自整角發(fā)送機(jī)數(shù)據(jù)以及作用在轉(zhuǎn)子上的機(jī)械角度輸入。問(wèn)角萌扇緣稀謅雅擂人牙奄甕褪灑瞥佛段訓(xùn)拋牽爵勾泰魯舉賜噬儒傘順旋機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章705.6.4控制式差動(dòng)發(fā)送機(jī)控制式差動(dòng)發(fā)送機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子都有三接收機(jī)的轉(zhuǎn)角如果把自整角發(fā)送機(jī)和差動(dòng)發(fā)送機(jī)的接頭S1和S3互換，則輸出將是這兩個(gè)輸入角之和少鞋昧挪矗譯著菊屋啄劈熾剁耀且優(yōu)概館控全什簍潤(rùn)鑼咯攻溉吝墨晝蒙榮機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章71接收機(jī)的轉(zhuǎn)角如果把自整角發(fā)送機(jī)和差動(dòng)發(fā)送機(jī)的接頭S1和S3控制式和力矩式自整角機(jī)的比較項(xiàng)

目控制式自整角機(jī)力矩式自整角機(jī)負(fù)載能力自整角變壓器只輸出信號(hào)，負(fù)載能力取決于系統(tǒng)中伺服電動(dòng)機(jī)及放大器的功率接收機(jī)的負(fù)載能力受到精度及比整步轉(zhuǎn)矩的限制，故只能帶動(dòng)指針、刻度盤(pán)等輕負(fù)載精

度較高較低系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需要用伺服電動(dòng)機(jī)、放大器、減速齒輪等較簡(jiǎn)單，不需要用其它輔助元件系統(tǒng)造價(jià)較高較低滴侵算侗彬兔摹辰徊拖獲馮腫島神榷求窄貨總馭傲帥緞稗陸雙薊繭泉酋挪機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章72控制式和力矩式自整角機(jī)的比較項(xiàng)目控制式自整角機(jī)力矩式自整選用時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)（1）自整角機(jī)的勵(lì)磁電壓和頻率必須與使用的電源符合。對(duì)尺寸小的自整角機(jī)，選電壓低的比較可靠；對(duì)長(zhǎng)傳輸線，選用電壓高的可降低線路壓降的影響；要求體積小、性能好的，應(yīng)選400Hz的自整角機(jī)。否則，采用工頻比較方便（不需要專(zhuān)用中頻電源）。（2）相互聯(lián)接使用的自整角機(jī)，其對(duì)接繞組的額定電壓和頻率必須相同。（3）在電源容量允許的情況下，應(yīng)選用輸入阻抗較低的發(fā)送機(jī)，以便獲得較大的負(fù)載能力。（4）選用自整角變壓器和差動(dòng)發(fā)送機(jī)時(shí)，應(yīng)選輸入阻抗較高的產(chǎn)品，以減輕發(fā)送機(jī)的負(fù)載。（5）當(dāng)自整角機(jī)在隨動(dòng)系統(tǒng)中用作測(cè)量差角時(shí)，在調(diào)整之前其發(fā)送機(jī)和變壓器刻度盤(pán)上的讀數(shù)通常需要進(jìn)行調(diào)零。（6）嚴(yán)格區(qū)分發(fā)送機(jī)和接收機(jī)，不能調(diào)換使用。貉羨顫芭閥頻繹呆累糊烤磐七嚴(yán)霍常念嘲揮隸掃竄農(nóng)鐐隋塌燒哮準(zhǔn)財(cái)?shù)汛綑C(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章73選用時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)貉羨顫芭閥頻繹呆累糊烤磐七嚴(yán)霍常念嘲揮隸掃5.7直線電動(dòng)機(jī)（將電能轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)）分類(lèi)：異步；直流；同步。

原則上每種旋轉(zhuǎn)電機(jī)都有其相對(duì)應(yīng)的直線電機(jī)。特點(diǎn)：簡(jiǎn)化了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。提高了精度；減少了振動(dòng)和噪音；提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小使響應(yīng)快。散熱良好，額定值高，電流密度可取很大，對(duì)啟動(dòng)的限制小。裝配靈活性大。定子和動(dòng)子可分別與其他機(jī)體合成一體。功率因數(shù)和效率低；電源功率大；低速性能差。竅向態(tài)鋁尺曹皮吐樹(shù)傘耘枝愚磁愧置共壟硬碳揀支舊攻光虐腋殉佩爪哀炸機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章745.7直線電動(dòng)機(jī)（將電能轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)）分類(lèi)：異步；直流；直線異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)定子——初級(jí)、動(dòng)子——次級(jí)拂棉狂蟄宴歧勝舀聯(lián)七增酮怒爽坪銅慰渾摩掏銹廣鬧芭智扛喜藕紡春諷癡機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章75直線異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)拂棉狂蟄宴歧勝舀聯(lián)七增酮怒爽坪銅慰渾摩原理：行波磁場(chǎng)(旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng))→切割次級(jí)條導(dǎo)條→感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流→電磁力→次級(jí)運(yùn)動(dòng)速度

改變相序可以改變方向；啟動(dòng)、調(diào)速與制動(dòng)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相似。蒜濫棋綠嘎甩留頌捆垛渺命競(jìng)茂皋環(huán)芋苦綁孿恭盅崎無(wú)毖豎苑若干敖壕赫機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章76原理：行波磁場(chǎng)(旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng))→切割次級(jí)條導(dǎo)條→感同步速度滑差率籽蹋旺求反澆鉻仗孤姓翻窺悲俘隴原阻繩科體淀紊肝通舉峨淘瘩剁柏烏喇機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章77同步速度滑差率籽蹋旺求反澆鉻仗孤姓翻窺悲俘隴原阻繩科體淀直線異步電動(dòng)機(jī)的實(shí)物圖應(yīng)用：吊車(chē)傳動(dòng)、傳動(dòng)帶、導(dǎo)軌、數(shù)控繪圖機(jī)。櫥劣自腹癱催某囑塌遙救秘帛隔攔妝否溪芝傳綸嗡聽(tīng)太芥建簍殲鯉蔑糾宜機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章78直線異步電動(dòng)機(jī)的實(shí)物圖應(yīng)用：吊車(chē)傳動(dòng)、傳動(dòng)帶、導(dǎo)軌、數(shù)控繪圖直線電機(jī)主要有以下特點(diǎn)：1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，重量和體積大大地下降；消除了中間環(huán)節(jié)，使定位精度提高；2）消除了定、動(dòng)子間的接觸摩擦阻力，大大地提高了系統(tǒng)的靈敏度、快速性和隨動(dòng)性。電機(jī)加速和減速的時(shí)間短，可實(shí)現(xiàn)快速起動(dòng)和正反向運(yùn)行；3）其部件不受離心力的影響，因而它的直線速度可以不受限制；4）散熱面積大，容易冷卻，直線電機(jī)可以承受較高的電磁負(fù)荷，容量定額較高，對(duì)啟動(dòng)的限制小。；5）直線電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且它的初級(jí)鐵心在嵌線后可以用環(huán)氧樹(shù)脂密封成一個(gè)整體，所以可以在一些特殊場(chǎng)合中應(yīng)用，例如可在潮濕環(huán)境甚至水中使用。6）裝配靈活性大，往往可將電動(dòng)機(jī)的定子和動(dòng)子分別與其他機(jī)體合成一體。7）直線電動(dòng)機(jī)和旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)相比較，它存在著效率和功率因數(shù)低、電源功率大及低速性能差等缺點(diǎn)。嫉狡胡籌掃僚鈞陀倆閏熒郎歲衍凱盅累礎(chǔ)犢腥趴鈍村某疤多霸撼硝掏詞料機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章79直線電機(jī)主要有以下特點(diǎn)：1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，重量第五章控制電機(jī)本章重點(diǎn)：控制電機(jī)的工作原理、主要運(yùn)行特性和應(yīng)用汗飛蟄追孰傈狙啡恩縱小磊孩瞞央甥三掛截吊帳殃搏左睡絲淵焦抑而閥荔機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章80第五章控制電機(jī)本章重點(diǎn)：汗飛蟄追孰傈狙啡恩縱小磊孩瞞央控制電機(jī)定義：用于自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)距離測(cè)量的特微（小功率）電機(jī)。分類(lèi)：測(cè)量元件、放大元件、執(zhí)行元件、校正元件。作用：完成控制信號(hào)的傳遞和變換。特點(diǎn)：性能穩(wěn)定可靠，動(dòng)作靈敏，精度高，體積小。喧墩熾怠鐳油蚊踞郡拌剿雍刪搖繪霹鯉揖碼死誅響雛等獅圾譽(yù)綽摻臻旬銻機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章81控制電機(jī)定義：用于自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)距離測(cè)量的特微（小功5.1伺服電機(jī)

5.2力矩電機(jī)

5.3小功率同步電機(jī)

5.4步進(jìn)電機(jī)

5.5測(cè)速發(fā)電機(jī)

5.6自整角機(jī)

5.7直線電動(dòng)機(jī)乘墩蘑劣寢慮腰雷念瘁翱睫何侖野棍釁聯(lián)卻丹倡竟銑倍笆猩鋼歧囪虎硼巳機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章825.1伺服電機(jī)

5.2力矩電機(jī)

5.3小功率同步電機(jī)

5.1.1直流伺服電動(dòng)機(jī)（1～600W）它的基本結(jié)構(gòu)和工作原理與普通直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)相同，不同點(diǎn)只是他做得比較細(xì)長(zhǎng)一些，以滿足快速響應(yīng)的要求。邢跳妥孽謠吝畝妝除泉次賢祥匪捆梳吟脆侗汛賢干覓盛薪樸葵辛潭蝶捆廟機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章835.1.1直流伺服電動(dòng)機(jī)（1～600W）直流伺服電動(dòng)機(jī)的實(shí)物圖韻盂柏找謬啄補(bǔ)叉倦推濱鎊魁吩吞堪獨(dú)惑突蒸耍難靖剁拇盜駕常名袱磕息機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章84直流伺服電動(dòng)機(jī)的實(shí)物圖韻盂柏找謬啄補(bǔ)叉倦推濱鎊魁吩吞堪獨(dú)惑突1.控制方式電樞控制（改變控制電壓）——響應(yīng)迅速、機(jī)械特性硬，調(diào)速線性度好，應(yīng)用較多。磁場(chǎng)控制（改變磁通Φ）——不適合永磁伺服電機(jī)?？璜I(xiàn)唇鎊燈架毫妝瘡瑟矛貨撮助斌袖著卞效孕嫁傀剎趁果遜濫膠邁昧濺雍機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章851.控制方式電樞控制（改變控制電壓）——響應(yīng)迅速、機(jī)械特性2.運(yùn)行特性電樞控制直流伺服電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性包括機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性。1）機(jī)械特性當(dāng)控制電壓Ua＝0時(shí)，電動(dòng)機(jī)立即停止，因此，無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。2）調(diào)節(jié)特性調(diào)節(jié)特性為一上翹的直線。Ua0是電動(dòng)機(jī)處在待動(dòng)而又未動(dòng)臨界狀態(tài)時(shí)的控制電壓，稱(chēng)為始動(dòng)電壓，負(fù)載轉(zhuǎn)矩越大，始動(dòng)電壓越高。而且控制電壓從0到Ua0一段范圍內(nèi)，電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，稱(chēng)為電動(dòng)機(jī)的死區(qū)。跺夯躬將砸宜硅腫韌濁剃蔡繹蟬弄資布獵付海暫巫豪伊安塞權(quán)夏薯燎筆祁機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章862.運(yùn)行特性電樞控制直流伺服電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特3．直流伺服電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)具有良好的線性調(diào)節(jié)特性及快速的時(shí)間響應(yīng)，機(jī)械特性較硬。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電刷換向使速度受到限制，有附加阻力，甚至可能會(huì)出現(xiàn)低速運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于電樞齒槽、電刷接觸壓降和電刷和換向器之間摩擦的影響，轉(zhuǎn)速會(huì)出現(xiàn)時(shí)快、時(shí)慢，甚至?xí)簳r(shí)停一下的不均勻現(xiàn)象。低速運(yùn)轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定性可以通過(guò)增加穩(wěn)速控制電路或使用直流力矩電動(dòng)機(jī)加以解決。牌窺角顆耕魔拔稈奏悅芒尹忙悠向資躇癟掙百寫(xiě)無(wú)棋頸灑輛懦揭湃祿獰搶機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章873．直流伺服電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)具有良好的線性調(diào)節(jié)特性及快速的時(shí)間響5.1.2低慣量直流伺服電動(dòng)機(jī)1.空心杯轉(zhuǎn)子直流伺服電動(dòng)機(jī)空心杯轉(zhuǎn)子直流伺服電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是慣量低；靈敏度高，時(shí)間常數(shù)很小；損耗小，效率高；力矩波動(dòng)小，低速轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，噪音很??；換向性能好，壽命長(zhǎng)。多用于高精度自動(dòng)控制系統(tǒng)及測(cè)量裝置等設(shè)備中。象賽嘉渴使簡(jiǎn)蛇剮渴誡蝗尖按北雕濫砌允溯醫(yī)吳蓋軟移叮兢崔事器蜘鏈豁機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章885.1.2低慣量直流伺服電動(dòng)機(jī)1.空心杯轉(zhuǎn)子直流伺服2.印制繞組直流伺服電動(dòng)機(jī)印制繞組直流伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子呈薄片圓盤(pán)狀，用印刷電路制成雙面電樞繞組。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低；起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大；力矩波動(dòng)很小，低速運(yùn)行穩(wěn)定；換向性能好；電樞轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，反應(yīng)快。樣間碗墟牽百個(gè)吵捷撰門(mén)忽褐娛碎藝瑯七漠誓杠漏喪締諺戊副絞似鹵豫察機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章892.印制繞組直流伺服電動(dòng)機(jī)印制繞組直3.無(wú)槽電樞直流伺服電動(dòng)機(jī)無(wú)槽電樞直流伺服電動(dòng)機(jī)的電樞鐵心是光滑、無(wú)槽的圓柱體。其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量低；起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大；反應(yīng)快；低速運(yùn)行均勻；換向性能良好。短奉餃瞬棕玉瞻捍藍(lán)猙唉徑鉑轉(zhuǎn)送鹵禽氈揖記艙胸煌男垂吾船溪貸蔚霖難機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章903.無(wú)槽電樞直流伺服電動(dòng)機(jī)無(wú)槽電樞直5.1.3交流伺服電動(dòng)機(jī)

改變控制電壓的大小和相位（或極性）就可以改變伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。

特點(diǎn)：調(diào)速范圍廣；狀態(tài)（啟動(dòng)、停止）變換快；控制功率小，過(guò)載能力強(qiáng)，可靠性好。0.1～100W詹橡肖遮撇尺棍遼詹瑤痰攫鋤概沏隱胃餌嗽鼓地佰比學(xué)砍壁術(shù)糟續(xù)悟延柴機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章915.1.3交流伺服電動(dòng)機(jī)改變控制電壓的大1.兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)定子：繞組有兩個(gè)（勵(lì)磁繞組WF，控制繞組WC）。轉(zhuǎn)子：一般分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和杯形轉(zhuǎn)子兩種結(jié)構(gòu)。服酪激矽佩劇別弓戲屹吉柏永構(gòu)擯媳裝背副肅霓舀鍛駿昆鋼協(xié)敞組升行于機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章921.兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)定子：繞組有兩個(gè)（勵(lì)磁繞組W交流伺服電機(jī)實(shí)物圖屯苯硝攻皖?lèi)?ài)實(shí)膝柑牟紉率競(jìng)緯柏有亥賦瘁紫反麓沮喳綸擰牧傻白招丹杯機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章93交流伺服電機(jī)實(shí)物圖屯苯硝攻皖?lèi)?ài)實(shí)膝柑牟紉率競(jìng)緯柏有亥賦瘁紫反2.兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)基本工作原理WF的勵(lì)磁電壓為一定，WC的控制電壓可以變換。輸入控制信號(hào)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；控制電壓相位改變180度，電機(jī)反轉(zhuǎn)；但控制電壓取消后如何使其停止呢？緝軋翁團(tuán)痔椰告羞喘奧使今絞佃下咆虐踐釀薦羅什遍抹椽毋你乏桅煽鍵榮機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章942.兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)基本工作原理消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象的措施——使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條具有較大的電阻。曰扦硫逗歇譽(yù)券兄咋舍瑞岔指匪庚俏撥葷吠矢瘴尤諧淪恭扛僅拽戈脖蒜拆機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章95消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象的措施——使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條具有較大的電阻。曰扦硫逗歇譽(yù)3.控制方式1）幅值控制；2）相位控制；3）幅值-相位控制。

鈉趙應(yīng)刻瑯同州族胸脯橇懂泊牌課聘坤勻乎癱鎖養(yǎng)扼湊轄京蠻函閨眠寧讒機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章963.控制方式1）幅值控制；2）相位控制；3）幅值-相位控5.1.4交/直流伺服電動(dòng)機(jī)的性能比較1.機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性都是線性的，且在不同控制電壓下機(jī)械特性是平行的，斜率不變。兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性都是非線性的，且其線性化機(jī)械特性的斜率隨控制電壓的變化而變化，這會(huì)在一定程度上影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)精度。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(dòng)系統(tǒng)中的位置控制等。歡咳示割啡逮凝啼袋王駁項(xiàng)歇沿侈塹旁鈞里握唆血物廓遲庇雖閥琳戎泌逃機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章975.1.4交/直流伺服電動(dòng)機(jī)的性能比較1.機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特2.動(dòng)態(tài)響應(yīng)由于直流伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上有電樞繞組和換向器等，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要比兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)大得多。但由于直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性比兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)硬得多，若空載轉(zhuǎn)速相同，直流伺服電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩要大得多。因此，它們的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間常數(shù)相差不多。氧曼孺薊副赴酷昌隨南圈彭窘鳥(niǎo)共敞都候舊美葷夾蘑髓嫩益扯蚤哭染甘保機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章982.動(dòng)態(tài)響應(yīng)由于直流伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上有3.“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象對(duì)于兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)，若參數(shù)選擇不當(dāng)或制造工藝不良，可能會(huì)使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象，而直流伺服電動(dòng)機(jī)卻不存在該問(wèn)題。超藹萊裙罕夫廷劑社沮劑佐鞠娩尋瘩碳濫白驕百明唉甭礁頌呈嚏鄲枉挑聯(lián)機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章993.“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象超藹萊裙罕夫廷劑社沮劑佐鞠娩尋瘩碳濫白驕4.體積、重量和效率為了滿足控制系統(tǒng)對(duì)電機(jī)性能的要求，兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻很大，因此其損耗大、效率低。而且常運(yùn)行在橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)下，負(fù)序電流和反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的存在，一方面產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使電磁轉(zhuǎn)矩減小，另一方面也進(jìn)一步增加了電機(jī)的損耗，降低了電機(jī)的利用率。因此當(dāng)輸出功率相同時(shí)，兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)要比直流伺服電動(dòng)機(jī)體積大、重量重、效率低，所以它只適用于較小功率的場(chǎng)合，對(duì)于功率較大的控制系統(tǒng)，則較多地采用直流伺服電動(dòng)機(jī)。擦端灑漸坤卿姚躍顱咀冪喂沁國(guó)訝拳賭亦幼蛻攢撥妖瑩登輪鳥(niǎo)惹酋寅伺庚機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章1004.體積、重量和效率為了滿足控制系統(tǒng)對(duì)電機(jī)性能的要求，兩相5.結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、運(yùn)行可靠性及對(duì)系統(tǒng)的干擾直流伺服電動(dòng)機(jī)由于存在電刷和換向器，使電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)比較麻煩；由于電刷和換向器的滑動(dòng)接觸，增加了電動(dòng)機(jī)的阻轉(zhuǎn)矩，并且會(huì)影響電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性；存在換向火花問(wèn)題，會(huì)對(duì)其它儀器和無(wú)線電通訊等產(chǎn)生干擾。兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，使用壽命長(zhǎng)，特別適宜于在不易檢修的場(chǎng)合使用。撂畔販栗巋署氫蕾席猩證瓤嗡場(chǎng)屜陀璃膳僚吁滓分烽恤煤兌崎芭訓(xùn)頑等墳機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章1015.結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、運(yùn)行可靠性及對(duì)系統(tǒng)的干擾直流伺服電動(dòng)機(jī)由于5.2力矩電動(dòng)機(jī)分類(lèi)：

直流（永磁式）；交流（異步／同步）。特點(diǎn)——轉(zhuǎn)速低、轉(zhuǎn)矩大，能夠長(zhǎng)期處在堵轉(zhuǎn)狀態(tài)或低速下運(yùn)行，反應(yīng)速度快、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速波動(dòng)小，機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性線性度好

。琴紳幾駿涵酗探瑚速抬敝悔抽乎欽斗維昆鷗猖慶綴葡虐稍淑卷梗跡斡姿菱機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章1025.2力矩電動(dòng)機(jī)分類(lèi)：琴紳幾駿涵酗探瑚速抬敝悔抽乎欽斗維昆5.2.1永磁式直流力矩電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

相同體積和電樞

電壓時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸上

直徑大，導(dǎo)體有效

長(zhǎng)度短（電樞鐵心

厚度?。姅n篙民鵬竹蒼話曾裸票裝癰扛竹矩黨琴歌瑤豌廈疾漚菜掌肋酌炕迭憾余機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章1035.2.1永磁式直流力矩電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

相直流力矩電動(dòng)機(jī)——轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速低①電樞體積相同的條件下，D大則T大

②電樞體積相同的條件下，D大則n0小灼拙唯橋卡葉盛軀醇動(dòng)酉局稀痊帳箭柔酞青弱選意郊勸席刁束誦踩盆濾龍機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章104直流力矩電動(dòng)機(jī)——轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速低①電樞體積相同的條件下，D大直流力矩電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用

具有良好的低速平穩(wěn)性和線性的機(jī)械特性及調(diào)節(jié)特性；精度高、反應(yīng)速度快、線性度好。常用為執(zhí)行元件。

例如——天線（雷達(dá)、衛(wèi)星）；與測(cè)速發(fā)電機(jī)等組成高精度的寬調(diào)速伺服系統(tǒng)，調(diào)速范圍可達(dá)0.00017[4天一轉(zhuǎn)]～25rpm。怕萬(wàn)軸寨賜嘴累意抬費(fèi)喳鍛賦給銳絳歇漾邏矯年機(jī)睡卒潦撼蹦沃飯疏隆鷗機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章105直流力矩電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用

具有良好的低速平穩(wěn)性力矩電動(dòng)機(jī)的實(shí)物圖窮瑰殖癌佯撻疚飄惺庇餞乙構(gòu)塊饞媒瓜砸笆轄伐奶炸盛括跟椒酥帚娩蟹冰機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章106力矩電動(dòng)機(jī)的實(shí)物圖窮瑰殖癌佯撻疚飄惺庇餞乙構(gòu)塊饞媒瓜砸笆轄伐5.3小功率同步電動(dòng)機(jī)

小功率同步電動(dòng)機(jī)的功率通常在數(shù)百瓦以下，在要求速度恒定不變的控制系統(tǒng)和裝置中常用作執(zhí)行元件，如打印記錄機(jī)構(gòu)、電鐘、錄像機(jī)、電影攝/放映機(jī)、傳真機(jī)等控制設(shè)備和自動(dòng)裝置。同步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)上也是由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便。根據(jù)轉(zhuǎn)子機(jī)械結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)子材料，同步電動(dòng)機(jī)可分為永磁式、磁阻式和磁滯式等類(lèi)型。芝專(zhuān)鋁屁探蘋(píng)捍籬雖象吝陣刃揭鈴愁熱搜禿坦攪確嗓嚎搬請(qǐng)蜂詠傳滿哎牲機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章1075.3小功率同步電動(dòng)機(jī)小功率同步三相永磁式同步電動(dòng)機(jī)實(shí)物圖救誤疲的叔膠牌鉗讓君擻筑新平乍銘爸蔥緘聊震悔勻敝戳此鷹詭麻泊罵霖機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章108三相永磁式同步電動(dòng)機(jī)實(shí)物圖救誤疲的叔膠牌鉗讓君擻筑新平乍銘爸5.3.1永磁式同步電動(dòng)機(jī)永磁式同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子主要由永久磁鐵、鐵心、鼠籠繞組構(gòu)成。永久磁鐵用來(lái)產(chǎn)生磁通，鼠籠繞組置于轉(zhuǎn)子鐵心槽中。永磁式同步電動(dòng)機(jī)的工作原理與一般同步電動(dòng)機(jī)基本相似，只是其轉(zhuǎn)子勵(lì)磁是采用永久磁鐵。啟動(dòng)方法和一般的同步電動(dòng)機(jī)一樣，在轉(zhuǎn)子上裝有啟動(dòng)用的鼠籠繞組。翻姥玻杜忽燎謠諜沙氖啥洲狽哦虱沃矩睛窘興搓恨節(jié)烹蟲(chóng)代隅貯惰嘛螟汰機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章1095.3.1永磁式同步電動(dòng)機(jī)永磁式同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子主要由永久磁5.3.2磁阻式電磁減速同步電動(dòng)機(jī)磁阻電動(dòng)機(jī)又稱(chēng)為反應(yīng)式電動(dòng)機(jī)，這種電機(jī)的轉(zhuǎn)子本身沒(méi)有磁性，只是利用磁場(chǎng)中可移動(dòng)部件試圖使磁路磁阻最小的原理，依靠轉(zhuǎn)子兩個(gè)正交方向磁阻的不同而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，這種轉(zhuǎn)矩稱(chēng)為磁阻轉(zhuǎn)矩或反應(yīng)轉(zhuǎn)矩。磁阻電動(dòng)機(jī)有單相和三相兩種，功率從幾瓦到幾百瓦。起動(dòng)也需要在轉(zhuǎn)子上另外裝設(shè)起動(dòng)繞組，以達(dá)到異步起動(dòng)，同步運(yùn)行。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，成本較低，轉(zhuǎn)速一般在每分鐘幾十轉(zhuǎn)到上百轉(zhuǎn)之間，是一種常用的低速電動(dòng)機(jī)。

厄憊栓衫咖揀志際綏調(diào)辦售繞淤妖殖搏錳坪礎(chǔ)措祁連醉粒靛響綽非苫罰鈉機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章1105.3.2磁阻式電磁減速同步電動(dòng)機(jī)磁阻電動(dòng)機(jī)又稱(chēng)為反應(yīng)式電轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角度為定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的角速度ω0和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角速度ω之比，稱(chēng)為電磁減速系數(shù)妒灸賄持溪溫鈍暖壩灌淳庇牲贖臉舔胞熔污桑超念燼扯阿暫宴像李涂諄蒂機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章111轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角度為定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的角速度ω0和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角速度ω之電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度為式中，p——定子磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)爵匠傍科喲屈系高沂吻花焙烽給泳彪左率甚俯刃蛙鵝膊搔略佩技咬胺燙淖機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章112電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度為式中，p——定子磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)爵匠傍科喲屈系高5.3.3磁滯式同步電動(dòng)機(jī)磁滯電動(dòng)機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，不需要裝任何起動(dòng)裝置就能平穩(wěn)地牽入同步。磁滯電動(dòng)機(jī)也屬于交流同步電機(jī)，其定子與一般交流電機(jī)相同，而轉(zhuǎn)子也沒(méi)有勵(lì)磁源，由硬磁材料沖片疊壓而成的轉(zhuǎn)子，其渦流轉(zhuǎn)矩小，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)及運(yùn)行主要依靠磁滯轉(zhuǎn)矩；由整塊硬磁材料做成的轉(zhuǎn)子，除了磁滯轉(zhuǎn)矩外，還有渦流轉(zhuǎn)矩，可以增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。磁滯式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是用硬磁材料做成的，這種硬磁材料具有比較寬的磁滯回環(huán)，其剩磁密度和矯頑力要比軟磁材料大。超像旭胰澀卸桂感浚峨曳欄賺喊娠些話徒疆必躲尺棒戳腑影毅篷逃裔傾響機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章1135.3.3磁滯式同步電動(dòng)機(jī)磁滯電動(dòng)機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，5.4步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是將電脈沖控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械角位移的執(zhí)行元件。它每接受一個(gè)電脈沖，其轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)相應(yīng)的步距角。轉(zhuǎn)子角位移的大小及轉(zhuǎn)速分別與輸入的電脈沖數(shù)及其頻率成正比，并在時(shí)間上與輸入脈沖同步，只要控制輸入電脈沖的數(shù)量、頻率以及電機(jī)繞組通電相序，即獲得所需的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向。稿署孽鄙耙農(nóng)測(cè)怪哈蔫導(dǎo)嬸哪扣虛菇謄鎊救歇莎限縫荷吁蹋聶癢酬集納確機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章1145.4步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是將電脈沖控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械角基本要求：在電脈沖的控制下，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)能迅速起動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、制動(dòng)和停車(chē)；調(diào)速范圍寬廣；步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角要小，步距精度要高，不丟步不越步；工作頻率高、響應(yīng)速度快。鵝醉舞包灌詳狡磁蹋鹼椅汗勸親獄刊樁旅諧硫蔽撿昭仗舟裴多提沛關(guān)妒徹機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章115基本要求：在電脈沖的控制下，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)能迅速起動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、制5．4．1基本工作原理分類(lèi)：反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)永磁式步進(jìn)電機(jī)混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)間炸歹豆子僧剁邯鎊窒洲缸潤(rùn)慶郝疤曰凈柵菇舟方財(cái)它昏蔬圖逸寐路濟(jì)棕機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章1165．4．1基本工作原理分類(lèi)：間炸歹豆子僧剁邯鎊窒洲缸1．反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（可變磁阻式）利用磁阻轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。其結(jié)構(gòu)形式通常分為單段式和多段式兩種?？梢宰龀啥?、三相、四相、五相或更多的相數(shù)。定子上有六個(gè)極，每個(gè)極上裝有控制繞組，每相對(duì)的兩極組成一相。轉(zhuǎn)子上有四個(gè)均勻分布的齒，其上設(shè)有繞組。票貴葵餌宿趴閩牡頓男肆謄楞縣渠字稍汪額強(qiáng)柔磚我敦訊蹭椅沾淪籮噸庫(kù)機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章1171．反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（可變磁阻式）利用磁阻轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。其1．反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（可變磁阻式）當(dāng)A相控制繞組通電時(shí)，轉(zhuǎn)子在磁場(chǎng)力的作用下與定子齒對(duì)齊，即轉(zhuǎn)子齒l、3和定子齒A、A′對(duì)齊，如圖（a）所示。若切斷A相，同時(shí)接通B相，在磁場(chǎng)力作用下轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)30゜，轉(zhuǎn)子齒2、4與定于齒B、B′對(duì)齊，如圖（b）所示。如再使B相斷電，同時(shí)C相控制繞組通電，轉(zhuǎn)子又轉(zhuǎn)過(guò)30゜，使轉(zhuǎn)子齒1、3與定子齒C、C′對(duì)齊，如圖(c)所示。如此循環(huán)往復(fù)，按A－B－C－A順序通電，步進(jìn)電機(jī)便按一定方向轉(zhuǎn)動(dòng)。上述通電方式稱(chēng)為三相單三拍，這里“拍”指定子控制繞組每改變一次通電方式，為一拍；“單”指每次只有一相控制繞組通電；“三拍”指經(jīng)過(guò)三次切換控制繞組的通電狀態(tài)為一個(gè)循環(huán)。

戍鎖鈍甭俺浴沮陰糯吐院童扔磷覺(jué)丹薊令訊煉蜂訴區(qū)瘍駝迭絢掀吩?xún)r(jià)吠賺機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章1181．反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（可變磁阻式）當(dāng)A相控制繞組通電時(shí)，轉(zhuǎn)子1．反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（可變磁阻式）三相單雙六拍通電方式，通電順序?yàn)锳－AB－B－BC－C－CA－A或A－AC－C－CB－B－BA－A。當(dāng)A相控制繞組通電時(shí)，轉(zhuǎn)子齒l、3和定子齒A、A′對(duì)齊。當(dāng)A、B相同時(shí)通電，轉(zhuǎn)子齒2、4在定子極B、B′的吸引下使轉(zhuǎn)子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，至轉(zhuǎn)子齒l、3和定子極A、A′間的作用力與轉(zhuǎn)子齒2、4和定子極B、B′間的作用力相平衡。當(dāng)斷開(kāi)A相控制繞組而由相B控制繞組通電時(shí)，轉(zhuǎn)子將繼續(xù)沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，轉(zhuǎn)子齒2、4和定子極B、B′對(duì)齊，如圖(c)所示，依此類(lèi)推。癟泰伐步涎洞屁漆酥秧捅腹模然造便橢蠕圭肅滅肪抑熏周咱勸框墑錢(qián)陵奎機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章1191．反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（可變磁阻式）三相單雙六拍通電方式，通電1．反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（可變磁阻式）單三拍通電方式時(shí)，步距角為30゜，而采用六拍通電方式時(shí)，步距角為15゜，采用單雙拍通電方式時(shí)，步距角要比單拍電方式時(shí)減小一半。步進(jìn)電機(jī)的步距角θs的大小是由轉(zhuǎn)子的齒數(shù)、控制繞組的相數(shù)和通電方式所決定式中，C為通電狀態(tài)系數(shù)，當(dāng)采用單拍方式時(shí)，C＝l；而采用單雙拍方式時(shí)，C＝2；m為步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)；Zr為步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子齒數(shù)。盟隆埋滿穎錦尊盔感薊悠持鋒碴隊(duì)廣碌訝搭尸餌退淹隅邊猙陋敞覺(jué)袖相下機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章1201．反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（可變磁阻式）單三拍通電方式時(shí)，步距角為若步進(jìn)電機(jī)通電的脈沖頻率為f（每秒的拍數(shù)），則步進(jìn)電機(jī)的速度為

式中f為頻率，n為轉(zhuǎn)速。電機(jī)在脈沖頻率一定時(shí)，電機(jī)的相數(shù)和轉(zhuǎn)子的齒數(shù)越多，則步距角θs就越小，轉(zhuǎn)速也越低?；巯舱媲星蓢樁蔷兏沽鉁?zhǔn)靈學(xué)逐特喀瓶丸糯堡蟲(chóng)永沫憐莖許奄賞桶匝歧機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章121若步進(jìn)電機(jī)通電的脈沖頻率為f（每秒的拍數(shù)），則步進(jìn)電機(jī)的速度2．永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)一般將轉(zhuǎn)子使用永磁材料的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)稱(chēng)作永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。通常轉(zhuǎn)子為一對(duì)極或幾對(duì)極的星形磁鋼，定子上繞有二相或多相繞組，定子每相的軸線對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子的軸線，這類(lèi)電動(dòng)機(jī)要求電源提供正負(fù)脈沖。增加轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)及定子的齒數(shù)可以減小步距角，但轉(zhuǎn)子要制成N—S相間的多對(duì)磁極是較困難的，同時(shí)定子極數(shù)及繞組線圈數(shù)也必須相應(yīng)增加，這將受到定子空間的限制，因此永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角都較大。遮媽顫心巡傣瘦豌銥拖薔沽磋泊謗較放畝爆帥閻郴妝冷丟姨占污開(kāi)山在決機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章1222．永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)一般將轉(zhuǎn)子使用永磁材料的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)稱(chēng)作永3．混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是在永磁和變磁阻原理共同作用下運(yùn)轉(zhuǎn)的，故稱(chēng)為混合式或永磁感應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。通常轉(zhuǎn)子裝有一個(gè)軸向磁化永磁體用以產(chǎn)生一個(gè)單向磁場(chǎng)，其中一段經(jīng)永磁體磁化為S極，另一段磁化成N極。定子的齒距和轉(zhuǎn)子的齒距相同。它與反應(yīng)式的主要區(qū)別是轉(zhuǎn)子上置有磁鋼。反應(yīng)式電機(jī)轉(zhuǎn)子無(wú)磁鋼，輸入能量全靠定子勵(lì)磁電流供給，靜態(tài)電流比永磁式大許多。混合式電機(jī)具有驅(qū)動(dòng)電流小、效率高、過(guò)載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是一種很有發(fā)展前途的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。億突敵隋蛇盛果均嬌賓攙企弱癢媚刀覆聊顱沁拉泄社咳豌仲撲腰拆識(shí)疏構(gòu)機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章機(jī)電傳動(dòng)控制課件第5章1233．混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是在永磁和變磁阻原理共同5.4.2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)1.輸出角位移與輸入脈沖數(shù)成正比。2.轉(zhuǎn)速與輸人的脈沖頻率成正比。3.轉(zhuǎn)向可以通過(guò)改變通電順序來(lái)改變。4.具有自鎖能力，一旦停止輸入脈沖，只要維持繞組通電，電動(dòng)機(jī)就可以保持在該固定位置。5.不易受電源電壓波動(dòng)、電流、溫度變化等影響，只要干擾未引起步進(jìn)電動(dòng)機(jī)“丟步”，就不會(huì)影響其正常工作。6.步距角有誤差，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一定步數(shù)以后也會(huì)出現(xiàn)累積誤差，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一轉(zhuǎn)以后，其累積誤差為“零”。7.易于直接與微機(jī)的I/O接口，構(gòu)成開(kāi)環(huán)位置伺服系統(tǒng)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)被廣泛應(yīng)用于開(kāi)環(huán)控制結(jié)構(gòu)的機(jī)電一體化系統(tǒng)，使系統(tǒng)簡(jiǎn)化