1、第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 1 第第 6 章章 控控 制制 電電 機(jī)機(jī)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 2本章教學(xué)基本要求本章教學(xué)基本要求1.了解常用控制電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)、基本工作原理；了解常用控制電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)、基本工作原理；2.理解和掌握控制電機(jī)的分類方式及其各自的驅(qū)動(dòng)理解和掌握控制電機(jī)的分類方式及其各自的驅(qū)動(dòng)方式；方式；3.比較控制電機(jī)與普通直流電機(jī)、異步電機(jī)和同步比較控制電機(jī)與普通直流電機(jī)、異步電機(jī)和同步電機(jī)的異同之處；電機(jī)的異同之處；4.了解控制電機(jī)的特點(diǎn)及其應(yīng)用場(chǎng)合了解控制電機(jī)的特點(diǎn)及其應(yīng)用場(chǎng)合 第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 3重點(diǎn)重點(diǎn)1.1.理解和掌握直流伺服

2、電機(jī)和交流伺服電機(jī)各自的理解和掌握直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)各自的工作原理和調(diào)節(jié)特性；工作原理和調(diào)節(jié)特性；2.2.理解和掌握步進(jìn)電機(jī)的工作原理和通電方式。理解和掌握步進(jìn)電機(jī)的工作原理和通電方式。 第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 46.1 6.1 概述概述 微控電機(jī)是具有特定功能的小功率旋轉(zhuǎn)電微控電機(jī)是具有特定功能的小功率旋轉(zhuǎn)電機(jī)。控制電機(jī)在控制系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件、檢機(jī)。控制電機(jī)在控制系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件、檢測(cè)元件和運(yùn)算元件。從工作原理上看，微控電測(cè)元件和運(yùn)算元件。從工作原理上看，微控電機(jī)和普通電機(jī)沒(méi)有本質(zhì)上的區(qū)別，但在使用功機(jī)和普通電機(jī)沒(méi)有本質(zhì)上的區(qū)別，但在使用功能上不一樣。普通電機(jī)功率大

3、，側(cè)重電機(jī)的起能上不一樣。普通電機(jī)功率大，側(cè)重電機(jī)的起動(dòng)、運(yùn)行和制動(dòng)等性能指標(biāo)，而控制電機(jī)輸出動(dòng)、運(yùn)行和制動(dòng)等性能指標(biāo)，而控制電機(jī)輸出功率較小，側(cè)重于電機(jī)的控制精度、響應(yīng)速度功率較小，側(cè)重于電機(jī)的控制精度、響應(yīng)速度和運(yùn)行可靠性。目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的微控電機(jī)種和運(yùn)行可靠性。目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的微控電機(jī)種類較多，下面介紹幾種常用的微控電機(jī)的基本類較多，下面介紹幾種常用的微控電機(jī)的基本工作原理及其使用特性。工作原理及其使用特性。 第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 56.2 6.2 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī) 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)( (single-phase asynchronous moto

4、r) )是靠是靠220V單相交流電源單相交流電源供電的一類電動(dòng)機(jī)，它適用于只有單相電源供電的一類電動(dòng)機(jī)，它適用于只有單相電源( (single-phase power) )的小型工業(yè)設(shè)備和家用的小型工業(yè)設(shè)備和家用電器中。電器中。第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 66.2 6.2 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)6 6.2.1 .2.1 單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理 在交流電機(jī)中，當(dāng)定子繞組通過(guò)交流電流時(shí)，在交流電機(jī)中，當(dāng)定子繞組通過(guò)交流電流時(shí)，建立了電樞磁動(dòng)勢(shì)，它對(duì)電機(jī)能量轉(zhuǎn)換和運(yùn)行性能建立了電樞磁動(dòng)勢(shì)，它對(duì)電機(jī)能量轉(zhuǎn)換和運(yùn)行性能都有很大影響。所以單相交流繞組通入單相交流產(chǎn)

5、都有很大影響。所以單相交流繞組通入單相交流產(chǎn)生脈振磁動(dòng)勢(shì)，該磁動(dòng)勢(shì)可分解為兩個(gè)幅值相等、生脈振磁動(dòng)勢(shì)，該磁動(dòng)勢(shì)可分解為兩個(gè)幅值相等、轉(zhuǎn)速相反的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)和，從而在氣隙中建立正傳轉(zhuǎn)速相反的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)和，從而在氣隙中建立正傳和反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和。這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，并和反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和。這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，并分別在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流分別在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流 。 第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 76.2 6.2 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī) 該電流與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生正、反電磁轉(zhuǎn)矩。該電流與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生正、反電磁轉(zhuǎn)矩。正向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn)；反向電磁轉(zhuǎn)矩

6、企圖正向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn)；反向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。這兩個(gè)轉(zhuǎn)矩疊加起來(lái)就是推動(dòng)電動(dòng)機(jī)使轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。這兩個(gè)轉(zhuǎn)矩疊加起來(lái)就是推動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的合成轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)動(dòng)的合成轉(zhuǎn)矩。 不論是還是，他們的大小與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系和三不論是還是，他們的大小與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系和三相異步電動(dòng)機(jī)的情況是一樣的。若電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是相異步電動(dòng)機(jī)的情況是一樣的。若電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是，則對(duì)正轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而言，轉(zhuǎn)差率為：，則對(duì)正轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而言，轉(zhuǎn)差率為：11nnssn 對(duì)反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而言，轉(zhuǎn)差率為：對(duì)反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而言，轉(zhuǎn)差率為：112nnssn第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 86.2 6.2 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī) 單相異步電動(dòng)機(jī)的單相異步電動(dòng)機(jī)的

7、T-s曲線見(jiàn)左圖曲線見(jiàn)左圖 由圖可知單相異步電動(dòng)機(jī)的主要特點(diǎn)有：由圖可知單相異步電動(dòng)機(jī)的主要特點(diǎn)有： （1）n=0,s=1,T=T+ T- =0，說(shuō)明單相異步電動(dòng)機(jī)無(wú)說(shuō)明單相異步電動(dòng)機(jī)無(wú)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，如不采取其他措施，電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，如不采取其他措施，電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。 （2）當(dāng)）當(dāng)s1時(shí)，時(shí)， T0，T無(wú)固定方向，它取決于無(wú)固定方向，它取決于s的的正、負(fù)。正、負(fù)。（3）由于反向轉(zhuǎn)矩存在，使合成轉(zhuǎn)矩也隨之減小，）由于反向轉(zhuǎn)矩存在，使合成轉(zhuǎn)矩也隨之減小，鼓單相異步電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力較低。鼓單相異步電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力較低。第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 96.2 6.2 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異

8、步電動(dòng)機(jī)TSs11ss2TT2200T第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 10電容分相式起動(dòng)電容分相式起動(dòng)6 6.2.2單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī) 啟動(dòng)時(shí)開(kāi)關(guān)啟動(dòng)時(shí)開(kāi)關(guān)K閉合，使閉合，使兩繞組電流兩繞組電流 相位差約相位差約為為90，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)；轉(zhuǎn)動(dòng)正場(chǎng)，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)，啟常以后離心開(kāi)關(guān)被甩開(kāi)，啟動(dòng)繞組被切斷。動(dòng)繞組被切斷。21II、工作原理工作原理第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 11罩極式單相電機(jī)罩極式單相電機(jī) 定子通入電流以后，部分磁定子通入電流以后，部分磁通穿過(guò)短路環(huán)，并在其中產(chǎn)生通穿過(guò)短路環(huán)，并在其中產(chǎn)生感應(yīng)電流。短路

9、環(huán)中的電流阻感應(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)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)。轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來(lái)。 6 6.2.2單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 12 單相異步電動(dòng)機(jī)的功率小，主要制成小型電機(jī)。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、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。自

10、動(dòng)化儀表等。6.2.3 單相異步電機(jī)的使用單相異步電機(jī)的使用 上圖中電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向：瞬時(shí)針旋轉(zhuǎn)。因?yàn)闆](méi)上圖中電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向：瞬時(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。有短路環(huán)部分的磁通比有短路環(huán)部分的磁通領(lǐng)先。6 6.2.2單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 136.3 6.3 測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速發(fā)電機(jī) 測(cè)速發(fā)電機(jī)是一種測(cè)量轉(zhuǎn)速的微型發(fā)電機(jī)測(cè)速發(fā)電機(jī)是一種測(cè)量轉(zhuǎn)速的微型發(fā)電機(jī)，他把輸入的機(jī)械轉(zhuǎn)速變換為電壓信號(hào)輸出，并要他把輸入的機(jī)械轉(zhuǎn)速變換為電壓信號(hào)輸出，并要求輸出的電壓信號(hào)與轉(zhuǎn)速成正比。測(cè)速發(fā)電機(jī)分求輸出的電壓信號(hào)與轉(zhuǎn)速成正比。測(cè)速發(fā)電機(jī)分直流測(cè)

11、速發(fā)電機(jī)和交流測(cè)速發(fā)電機(jī)兩大類直流測(cè)速發(fā)電機(jī)和交流測(cè)速發(fā)電機(jī)兩大類 。6 6.3.1.3.1直流測(cè)速發(fā)電機(jī)直流測(cè)速發(fā)電機(jī) 直流測(cè)速發(fā)電機(jī)本質(zhì)上是直流測(cè)速發(fā)電機(jī)本質(zhì)上是一種微型直流發(fā)電機(jī)，按一種微型直流發(fā)電機(jī)，按定子磁極的勵(lì)磁方式分為定子磁極的勵(lì)磁方式分為電磁式和永磁式。直流測(cè)電磁式和永磁式。直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的工作原理與一速發(fā)電機(jī)的工作原理與一般直流發(fā)電機(jī)相同般直流發(fā)電機(jī)相同 。圖圖6 6-4 -4 直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的工作原理直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的工作原理第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 146.3 6.3 測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速發(fā)電機(jī)nCE000 在恒定的磁場(chǎng)在恒定的磁場(chǎng)0中，外部的機(jī)械轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)中，外部的機(jī)

12、械轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)電樞以轉(zhuǎn)速電樞以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)，電樞繞組切割磁場(chǎng)從而在旋轉(zhuǎn)，電樞繞組切割磁場(chǎng)從而在電刷間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。電刷間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 156.3 6.3 測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速發(fā)電機(jī)000000CRRRkknnCRRRURRUEIREUallallaLa 空載時(shí)，直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓等于電樞電空載時(shí)，直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓等于電樞電動(dòng)勢(shì)，即動(dòng)勢(shì)，即U0=E0。有負(fù)載時(shí)，若電樞電阻為有負(fù)載時(shí)，若電樞電阻為Ra，負(fù)載負(fù)載電阻為電阻為RL，則直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓為則直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓為其中其中第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 166.3 6.3 測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速

13、發(fā)電機(jī) 6.3.2 交流測(cè)速發(fā)電機(jī)交流測(cè)速發(fā)電機(jī) 交流異步測(cè)速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有籠型的，交流異步測(cè)速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有籠型的，也有杯型的，在控制系統(tǒng)中多用空心杯轉(zhuǎn)子異步測(cè)也有杯型的，在控制系統(tǒng)中多用空心杯轉(zhuǎn)子異步測(cè)速發(fā)電機(jī)。空心杯轉(zhuǎn)子異步測(cè)速發(fā)電機(jī)定子上有兩速發(fā)電機(jī)。空心杯轉(zhuǎn)子異步測(cè)速發(fā)電機(jī)定子上有兩個(gè)在空間上相互差個(gè)在空間上相互差9090電角度的繞組，一為勵(lì)磁繞電角度的繞組，一為勵(lì)磁繞組，另一為輸出繞組。組，另一為輸出繞組。 第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 176.3 6.3 測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子靜止：轉(zhuǎn)子靜止： 勵(lì)磁繞組產(chǎn)生的磁通在轉(zhuǎn)子繞組上感應(yīng)電勢(shì)，勵(lì)磁繞組產(chǎn)生的磁通在轉(zhuǎn)子繞組

14、上感應(yīng)電勢(shì)，產(chǎn)生電流。轉(zhuǎn)子磁勢(shì)不與輸出繞組交鏈，所以，輸產(chǎn)生電流。轉(zhuǎn)子磁勢(shì)不與輸出繞組交鏈，所以，輸出繞組不感應(yīng)電勢(shì)，即：輸出電壓為零，出繞組不感應(yīng)電勢(shì)，即：輸出電壓為零，U=0。圖圖6-6 空心杯轉(zhuǎn)子異步測(cè)速發(fā)電機(jī)原理圖空心杯轉(zhuǎn)子異步測(cè)速發(fā)電機(jī)原理圖第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 186.3 6.3 測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速發(fā)電機(jī) 交流同步測(cè)速發(fā)電機(jī)分為：永磁式、感應(yīng)式交流同步測(cè)速發(fā)電機(jī)分為：永磁式、感應(yīng)式和脈沖式。和脈沖式。交流異步測(cè)速發(fā)電機(jī)的誤差主要有：交流異步測(cè)速發(fā)電機(jī)的誤差主要有：非線性誤差：由于直軸磁通非線性誤差：由于直軸磁通 d變化使測(cè)速發(fā)電機(jī)變化使測(cè)速發(fā)電機(jī) 產(chǎn)生非線性誤差；產(chǎn)生非

15、線性誤差；剩余電壓：實(shí)際運(yùn)行中，轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，測(cè)速發(fā)電剩余電壓：實(shí)際運(yùn)行中，轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出一個(gè)較小的電壓；機(jī)輸出一個(gè)較小的電壓；相位誤差：由于勵(lì)磁繞組的漏抗、空心杯轉(zhuǎn)子的相位誤差：由于勵(lì)磁繞組的漏抗、空心杯轉(zhuǎn)子的漏抗使輸出電壓與勵(lì)磁電壓的相位不同。漏抗使輸出電壓與勵(lì)磁電壓的相位不同。第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 196.4 6.4 伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī) 伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī)(servo motor)的功能是將所輸?shù)墓δ苁菍⑺斎氲碾妷盒盘?hào)轉(zhuǎn)換為軸上的角位移或角速度輸入的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為軸上的角位移或角速度輸出，其轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向隨輸入電壓信號(hào)的大小和方出，其轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向隨輸入電壓信號(hào)的

16、大小和方向變化而改變的控制電機(jī)。伺服電動(dòng)機(jī)能帶一向變化而改變的控制電機(jī)。伺服電動(dòng)機(jī)能帶一定的負(fù)載，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中作執(zhí)行元件，所定的負(fù)載，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中作執(zhí)行元件，所以又稱為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。例如數(shù)控車床，刀具由以又稱為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。例如數(shù)控車床，刀具由伺服電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，他會(huì)按照給定目標(biāo)的形狀拖伺服電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，他會(huì)按照給定目標(biāo)的形狀拖動(dòng)刀具進(jìn)行切割器件。早期伺服電動(dòng)機(jī)輸出功動(dòng)刀具進(jìn)行切割器件。早期伺服電動(dòng)機(jī)輸出功率較小，功率范圍一般率較小，功率范圍一般為為0.1100瓦瓦，而目前，而目前伺服技術(shù)發(fā)展很快，幾千瓦的大功率伺服電動(dòng)伺服技術(shù)發(fā)展很快，幾千瓦的大功率伺服電動(dòng)機(jī)相繼出現(xiàn)。機(jī)相繼出現(xiàn)。 第第6章章

17、 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 206.4 6.4 伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 216.4 6.4 伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī) 伺服電動(dòng)機(jī)可控性好，反應(yīng)迅速。是自動(dòng)控伺服電動(dòng)機(jī)可控性好，反應(yīng)迅速。是自動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備中常用的執(zhí)行元件。制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備中常用的執(zhí)行元件。第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 226.4 6.4 伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī) 原理：原理： 直流伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與直流電動(dòng)機(jī)基本直流伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與直流電動(dòng)機(jī)基本相同。只是為減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，電機(jī)做得細(xì)長(zhǎng)一些。相同。只是為減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，電機(jī)做得細(xì)長(zhǎng)一些。所不同的是電樞電阻大，機(jī)械特性軟、線性（電

18、所不同的是電樞電阻大，機(jī)械特性軟、線性（電阻大，可弱磁起動(dòng)、可直接起動(dòng)）。阻大，可弱磁起動(dòng)、可直接起動(dòng)）。供電方式：他勵(lì)供電。勵(lì)磁繞組和電樞分別兩個(gè)供電方式：他勵(lì)供電。勵(lì)磁繞組和電樞分別兩個(gè)獨(dú)立的電源供電。獨(dú)立的電源供電。第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 236.4 6.4 伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī) 控制方式：控制方式：1.1.電樞控制（主要）；電樞控制（主要）； 2.2.磁極控制（少用）。磁極控制（少用）。U1為勵(lì)磁電壓，為勵(lì)磁電壓，U2為電樞電壓為電樞電壓圖圖6-9 直流伺服電動(dòng)機(jī)的接線圖直流伺服電動(dòng)機(jī)的接線圖1I2I1U2UM第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 242 直流伺服電機(jī)的機(jī)

19、械直流伺服電機(jī)的機(jī)械特性與他勵(lì)直流電機(jī)相同特性與他勵(lì)直流電機(jī)相同一樣，也可用下式表示一樣，也可用下式表示TKKRKUnTEE2a2機(jī)械特性曲線如圖所示。機(jī)械特性曲線如圖所示。6 6.4 .4 伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī) 圖圖6-10 機(jī)械特性機(jī)械特性第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 25 直流伺服電動(dòng)直流伺服電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)：電阻大，機(jī)的特點(diǎn)：電阻大，機(jī)械特性軟。線性；機(jī)械特性軟。線性；滑動(dòng)接觸；火花干滑動(dòng)接觸；火花干擾；慣性大；體積擾；慣性大；體積大；相對(duì)價(jià)高，其大；相對(duì)價(jià)高，其調(diào)節(jié)特性如左圖所調(diào)節(jié)特性如左圖所示。示。 6 6.4 .4 伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī) 圖圖6-11 調(diào)節(jié)特性調(diào)節(jié)特性第第6章

20、章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 26 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(dòng)系統(tǒng)中的位置控應(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。制等。 6 6.4 .4 伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī) 第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 27 兩相交流異步電機(jī)。它的定子上裝有空間互差兩相交流異步電機(jī)。它的定子上裝有空間互差90 的的兩個(gè)繞組：勵(lì)磁繞組和控制繞組，其結(jié)構(gòu)如圖所兩個(gè)繞組：勵(lì)磁繞組和控制繞組，其結(jié)構(gòu)如圖所示。示。6 6.4 .4 伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī) 第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 28 通過(guò)相應(yīng)措施使通入兩個(gè)繞組的電流

21、相位差通過(guò)相應(yīng)措施使通入兩個(gè)繞組的電流相位差接近接近90 , ,從而產(chǎn)生所需的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。從而產(chǎn)生所需的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。6 6.4 .4 伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī) 圖圖6-14 交流伺服電機(jī)的電氣原理交流伺服電機(jī)的電氣原理第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 296 6.4 .4 伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī) 交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方式交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方式（1 1）幅值控制）幅值控制圖圖6 6-16 -16 幅值控制幅值控制第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 306 6.4 .4 伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī) 圖圖6 6-1-16 6 交流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性交流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性第第6章章 控

22、制電機(jī)控制電機(jī)Page 316 6.4 .4 伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī) 交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方式交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方式（2 2）相位控制）相位控制圖圖6 6-18 -18 相位控制相位控制第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 326 6.4 .4 伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī) 交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方式交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方式（3 3）幅值）幅值- -相位控制相位控制圖圖6 6-19 -19 幅值幅值- -相位控制相位控制第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 336 6.4 .4 伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī) 第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 34 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.

23、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(dòng)控制、自動(dòng)記錄等系統(tǒng)中。在各種自動(dòng)控制、自動(dòng)記錄等系統(tǒng)中。6 6.4 .4 伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī) 第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 356 6.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 步進(jìn)機(jī)將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為角位移或線位移。主要步進(jìn)機(jī)將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為角位移或線位移。主要要求：動(dòng)作靈敏、準(zhǔn)確、重量輕、體積小、運(yùn)行可要求：動(dòng)作靈敏、準(zhǔn)確、重量輕、體積小、運(yùn)行可靠、耗電少等。靠、耗電少等。第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 366 6.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)6 6.5.1 .

24、5.1 結(jié)構(gòu)與基本工作原理結(jié)構(gòu)與基本工作原理機(jī)理：步進(jìn)電機(jī)是利用電磁鐵原理，將脈沖信號(hào)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)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。動(dòng)一小段距離。特點(diǎn)：特點(diǎn)：(1)(1)來(lái)一個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)一個(gè)步距角。來(lái)一個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)一個(gè)步距角。 (2) (2)控制脈沖頻率，可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。控制脈沖頻率，可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。 (3) (3)改變脈沖順序，改變方向。改變脈沖順序，改變方向。第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 37種類種類： 根據(jù)勵(lì)磁式方式的不同分為

25、：反應(yīng)式、永磁式和根據(jù)勵(lì)磁式方式的不同分為：反應(yīng)式、永磁式和混合式（又叫感應(yīng)子式）三種。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)混合式（又叫感應(yīng)子式）三種。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用較多。用較多。 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)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。構(gòu)和工作原理。6 6.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 38化，吸引轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子的位置力圖使通電相磁化，吸引轉(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(duì)齊停止轉(zhuǎn)動(dòng)。路的磁阻最小，使轉(zhuǎn)、定子的齒對(duì)齊停止轉(zhuǎn)動(dòng)。A 相通電，相通電，A 方向的磁方向的磁通經(jīng)轉(zhuǎn)子形成閉合回路。通經(jīng)轉(zhuǎn)子形成閉合

26、回路。若轉(zhuǎn)子和磁場(chǎng)軸線方向若轉(zhuǎn)子和磁場(chǎng)軸線方向原有一定角度，則在磁原有一定角度，則在磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子被磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子被磁A 相通電使轉(zhuǎn)子相通電使轉(zhuǎn)子1、3齒和齒和 AA 對(duì)齊。對(duì)齊。BACCBA32146 6.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)圖圖6 6-20 -20 （a a）三相反應(yīng)式步進(jìn)三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理圖電動(dòng)機(jī)工作原理圖第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 39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(duì)齊，相軸線對(duì)齊，相對(duì)相對(duì)A相通電位置轉(zhuǎn)相通電位置轉(zhuǎn)30 ；4B213BACCA6 6.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)圖圖6 6-20 -20 （b b）三

27、相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理圖三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理圖第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 40BACCBA2143最后，最后，C相通電，轉(zhuǎn)子相通電，轉(zhuǎn)子1、3齒和齒和C相軸線對(duì)齊，相軸線對(duì)齊，相對(duì)相對(duì)B相通電比較，轉(zhuǎn)子再次轉(zhuǎn)動(dòng)相通電比較，轉(zhuǎn)子再次轉(zhuǎn)動(dòng)30 。6 6.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)圖圖6 6-20 -20 （c c）三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理圖三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理圖第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 411 1 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 步進(jìn)機(jī)主要由兩部步進(jìn)機(jī)主要由兩部分構(gòu)成：定子和轉(zhuǎn)子分構(gòu)成：定子和轉(zhuǎn)子。它們均。它們均由磁性材料由磁性材料構(gòu)成，以三相為例其構(gòu)成，以三相為例其定

28、子和轉(zhuǎn)子上分別有定子和轉(zhuǎn)子上分別有六個(gè)、四個(gè)磁極六個(gè)、四個(gè)磁極 。定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子定子繞組定子繞組6 6.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 42 定子的六個(gè)磁定子的六個(gè)磁極上有控制繞組，極上有控制繞組，兩個(gè)相對(duì)的磁極兩個(gè)相對(duì)的磁極組成一相。組成一相。 注意：這里的注意：這里的相和交流電中的相和交流電中的“相相”的概念不的概念不同。步進(jìn)機(jī)通的同。步進(jìn)機(jī)通的是直流電脈沖，是直流電脈沖，這主要是指線圖這主要是指線圖的聯(lián)接和組數(shù)的的聯(lián)接和組數(shù)的區(qū)別。區(qū)別。ABC定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子IAIBIC6 6.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)圖圖6

29、 6-22 -22 三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 432 2 工作方式工作方式 (以三相步進(jìn)電機(jī)為例以三相步進(jìn)電機(jī)為例)步進(jìn)電機(jī)的工作方式可分步進(jìn)電機(jī)的工作方式可分為：為：三相單三拍、三相六拍、三相雙三拍等。三相單三拍、三相六拍、三相雙三拍等。一、三相單三拍一、三相單三拍三相繞組中的通電順序?yàn)椋喝嗬@組中的通電順序?yàn)椋篈 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 6 6.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 44 這種工作方式，因三相繞組中每次只有一相通電，這種工作方

30、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。單三拍。三相單三拍的特點(diǎn)：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)）每來(lái)一個(gè)電脈沖，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò) 30 。此角稱為。此角稱為步距角，用步距角，用 b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。6 6.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 45通電順序：通電順序：AB CA 步進(jìn)電機(jī)單相單三拍的工作方式總結(jié)步進(jìn)電機(jī)單相單三拍的工

31、作方式總結(jié) 單三拍：每一次只有一相繞組通電，三次通電完單三拍：每一次只有一相繞組通電，三次通電完成一個(gè)循環(huán)。成一個(gè)循環(huán)。每一拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱步距角。每一拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱步距角。反轉(zhuǎn)通電順序：反轉(zhuǎn)通電順序：A C B A圖圖6 6-21 -21 步進(jìn)電機(jī)的三相單、雙六拍運(yùn)行方式步進(jìn)電機(jī)的三相單、雙六拍運(yùn)行方式6 6.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 46二、三相六拍二、三相六拍三相繞組的通電順序?yàn)椋喝嗬@組的通電順序?yàn)椋?AABBBCCCAA 共六拍。共六拍。工作過(guò)程：工作過(guò)程：A A相通電，轉(zhuǎn)子相通電，轉(zhuǎn)子1 1、3 3齒和齒和A A 相對(duì)齊。相對(duì)齊。6

32、6.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)BACCBA3214第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 47所以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到兩磁拉力平衡的位置上。相對(duì)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)了通電，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)了15。當(dāng)控制繞組當(dāng)控制繞組A相和相和B相同時(shí)通相同時(shí)通電，轉(zhuǎn)子電，轉(zhuǎn)子2，4齒受到反應(yīng)轉(zhuǎn)齒受到反應(yīng)轉(zhuǎn)矩作用使轉(zhuǎn)子逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)矩作用使轉(zhuǎn)子逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)動(dòng)，同時(shí)1、3齒不再與齒不再與AA對(duì)齊，而是受到一個(gè)順時(shí)針對(duì)齊，而是受到一個(gè)順時(shí)針的轉(zhuǎn)矩作用，當(dāng)這兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)矩作用，當(dāng)這兩個(gè)方向相反的轉(zhuǎn)矩大小相等使，轉(zhuǎn)相反的轉(zhuǎn)矩大小相等使，轉(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)動(dòng)，如左圖所示。子停止轉(zhuǎn)動(dòng)，如左圖所示。6 6.5

33、.5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)BACCBA3214第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 48總之，每個(gè)循環(huán)周期，有總之，每個(gè)循環(huán)周期，有六種通電狀態(tài)，所以稱為六種通電狀態(tài)，所以稱為三相六拍，步距角為三相六拍，步距角為15 。當(dāng)當(dāng)A相斷電，而保持相斷電，而保持 B相通電，轉(zhuǎn)子相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒和齒和B相對(duì)齊，又轉(zhuǎn)相對(duì)齊，又轉(zhuǎn)了了15 。6 6.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)4B213BACCA第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 49通電順序：通電順序：AAB B BC C CAA反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)通電順序：通電順序：ACA C BCBABA步進(jìn)電機(jī)三相六拍的步進(jìn)電機(jī)三相六拍的工作方式總結(jié)工作方式總結(jié)6 6

34、.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)BACCBA3214A相通電相通電( (b) ) AB 相通電相通電15 BACCBA3214( (c) ) B 相通電相通電30 4B213BACCA第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 50三相繞組的通電順序?yàn)椋喝嗬@組的通電順序?yàn)椋?AB BC CA AB 共三拍。共三拍。AB通電通電BC通電通電BACCBA21436 6.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)BACCBA3214第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 51以上三種工作方式，三相雙三拍和三相六拍較以上三種工作方式，三相雙三拍和三相六拍較三相單三拍穩(wěn)定，因此較常采用。三相單三拍穩(wěn)定，因此較常采用。工作

35、方式為三相雙三工作方式為三相雙三拍時(shí)，每通入一個(gè)電拍時(shí)，每通入一個(gè)電脈沖，轉(zhuǎn)子也是轉(zhuǎn)脈沖，轉(zhuǎn)子也是轉(zhuǎn)30 ，即，即 b = 30 。CA通電通電6 6.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)BACCBA2143第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 52通電順序：通電順序：AB BC CA AB反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)通電順序：通電順序：AB CA BC AB每次有兩相繞組通電每次有兩相繞組通電步進(jìn)電機(jī)三相雙三拍的工作方式總結(jié)步進(jìn)電機(jī)三相雙三拍的工作方式總結(jié)工作方式為三相雙三工作方式為三相雙三拍時(shí)，每通入一個(gè)電拍時(shí)，每通入一個(gè)電脈沖，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)脈沖，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)30 ，即即 b = 30 。6 6.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)

36、第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 53 以上三種工作方式，三相雙三拍和三相六以上三種工作方式，三相雙三拍和三相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。每個(gè)定子磁極下的轉(zhuǎn)子齒數(shù)不能為整數(shù)，而每個(gè)定子磁極下的轉(zhuǎn)子齒數(shù)不能為整數(shù)，而應(yīng)相差應(yīng)相差1/m步距角：步距角： b = 360ZrNZr：轉(zhuǎn)子齒數(shù)；轉(zhuǎn)子齒數(shù)； N：循環(huán)的拍數(shù)。循環(huán)的拍數(shù)。齒距角齒距角： Zr 360 mkmpZr12其中，其中，m為相數(shù)，為相數(shù)，p為磁極為磁極對(duì)數(shù)，對(duì)數(shù)，k為整數(shù)為整數(shù)6 6.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 54f：電脈沖的頻率電脈沖的頻率 轉(zhuǎn)

37、速轉(zhuǎn)速36060bfn 步進(jìn)機(jī)通過(guò)一個(gè)電脈沖步進(jìn)機(jī)通過(guò)一個(gè)電脈沖,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角度轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角度,稱為稱為步距角。步距角。N:一個(gè)周期的運(yùn)行拍數(shù)一個(gè)周期的運(yùn)行拍數(shù)Zr：轉(zhuǎn)子齒數(shù)轉(zhuǎn)子齒數(shù)NZrb360如：如：Zr=40 , N=3 時(shí)時(shí)3340360b步距角步距角6 6.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 556.5.2運(yùn)行特性運(yùn)行特性 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)不改變通電情況的運(yùn)行狀態(tài)稱為靜步進(jìn)電動(dòng)機(jī)不改變通電情況的運(yùn)行狀態(tài)稱為靜態(tài)運(yùn)行。電機(jī)定子齒與轉(zhuǎn)子齒中心線之間的夾角態(tài)運(yùn)行。電機(jī)定子齒與轉(zhuǎn)子齒中心線之間的夾角叫做失調(diào)角，用電角度表示。步進(jìn)電機(jī)靜態(tài)運(yùn)行叫做失調(diào)角，用電角度表示。

38、步進(jìn)電機(jī)靜態(tài)運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子受到的反應(yīng)轉(zhuǎn)矩時(shí)轉(zhuǎn)子受到的反應(yīng)轉(zhuǎn)矩T T叫做靜轉(zhuǎn)矩，通常以叫做靜轉(zhuǎn)矩，通常以增增加的方向?yàn)檎２竭M(jìn)電機(jī)的靜轉(zhuǎn)矩加的方向?yàn)檎２竭M(jìn)電機(jī)的靜轉(zhuǎn)矩T與失調(diào)角與失調(diào)角之之間的關(guān)系間的關(guān)系T=f( () )叫做矩角特性。叫做矩角特性。6 6.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 圖圖6 6-23 -23 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)角步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)角第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 56 當(dāng)接入控制繞組的脈沖頻率較低，電機(jī)轉(zhuǎn)子當(dāng)接入控制繞組的脈沖頻率較低，電機(jī)轉(zhuǎn)子完成一步之后，下一個(gè)脈沖才到來(lái)，電機(jī)呈現(xiàn)一完成一步之后，下一個(gè)脈沖才到來(lái)，電機(jī)呈現(xiàn)一轉(zhuǎn)一停的狀態(tài)，故稱之為步進(jìn)運(yùn)行狀態(tài)。轉(zhuǎn)一

39、停的狀態(tài)，故稱之為步進(jìn)運(yùn)行狀態(tài)。負(fù)載（負(fù)載（即空載）時(shí)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)如即空載）時(shí)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)如下圖所示。下圖所示。 6 6.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 圖圖6 6-25 -25 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行狀態(tài)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行狀態(tài)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 576 6.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 上面是步進(jìn)電機(jī)空載步進(jìn)運(yùn)行時(shí)的情況，當(dāng)步進(jìn)上面是步進(jìn)電機(jī)空載步進(jìn)運(yùn)行時(shí)的情況，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)帶上負(fù)載運(yùn)行時(shí)情況有所不同。帶上負(fù)載電機(jī)帶上負(fù)載運(yùn)行時(shí)情況有所不同。帶上負(fù)載TL后，后，轉(zhuǎn)子每走一步不再停留在穩(wěn)定平衡點(diǎn)，而是停留在靜轉(zhuǎn)子每走一步不再停留在穩(wěn)定平衡點(diǎn)，而是停留在靜轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩T等于

40、負(fù)載轉(zhuǎn)矩的點(diǎn)上，如下圖，在等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩的點(diǎn)上，如下圖，在a1、b1、c1處，處，T=TL，轉(zhuǎn)子停止不的不動(dòng)。轉(zhuǎn)子停止不的不動(dòng)。 LTT圖圖6 6-26 -26 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行狀步進(jìn)電動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)態(tài)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 586.5.3驅(qū)動(dòng)電源驅(qū)動(dòng)電源 脈沖分配器：決定步進(jìn)電機(jī)定子繞組通電順序脈沖分配器：決定步進(jìn)電機(jī)定子繞組通電順序和電機(jī)轉(zhuǎn)速的電路。和電機(jī)轉(zhuǎn)速的電路。 功率放大器：分配器輸出的脈沖信號(hào)必須經(jīng)過(guò)功率放大器：分配器輸出的脈沖信號(hào)必須經(jīng)過(guò)功率放大，才能作為勵(lì)磁電流送到步進(jìn)電機(jī)定子繞功率放大，才能作為勵(lì)磁電流送到步進(jìn)電機(jī)定子繞組。組。6 6.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)

41、電動(dòng)機(jī)圖圖6-28 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路方框圖步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路方框圖第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 59步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用 主要用于數(shù)字控制系統(tǒng)中，精度高，運(yùn)行可靠。主要用于數(shù)字控制系統(tǒng)中，精度高，運(yùn)行可靠。如采用位置檢測(cè)和速度反饋，亦可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。如采用位置檢測(cè)和速度反饋，亦可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)已廣泛地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中，如數(shù)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)已廣泛地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中，如數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置、數(shù)控機(jī)床、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、自動(dòng)記模轉(zhuǎn)換裝置、數(shù)控機(jī)床、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、自動(dòng)記錄儀、鐘表等之中，另外在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)錄儀、鐘表等之中，另外在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線、印線、印刷設(shè)備等中亦有應(yīng)用。刷設(shè)備等中亦有

42、應(yīng)用。6 6.5 .5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 606.66.6其他控制微電機(jī)其他控制微電機(jī) 6.6.1自整角機(jī)自整角機(jī) 自整角機(jī)在自動(dòng)控制系統(tǒng)中用做角度的傳輸、自整角機(jī)在自動(dòng)控制系統(tǒng)中用做角度的傳輸、指示或變換，通常將兩臺(tái)或多臺(tái)相同的自整角機(jī)組指示或變換，通常將兩臺(tái)或多臺(tái)相同的自整角機(jī)組合起來(lái)使用。自整角機(jī)有控制式和力矩式兩種，其合起來(lái)使用。自整角機(jī)有控制式和力矩式兩種，其用途不同。力矩式自整角機(jī)用做遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)角指示，用途不同。力矩式自整角機(jī)用做遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)角指示，控制式自整角機(jī)可以將轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。控制式自整角機(jī)可以將轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。 自整角機(jī)的結(jié)構(gòu)分成定子

43、和轉(zhuǎn)子兩大部分，接自整角機(jī)的結(jié)構(gòu)分成定子和轉(zhuǎn)子兩大部分，接觸式自整角機(jī)結(jié)構(gòu)如圖下圖所示。觸式自整角機(jī)結(jié)構(gòu)如圖下圖所示。第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 616.66.6其他控制微電機(jī)其他控制微電機(jī)1定子；2轉(zhuǎn)子；3阻尼繞組；4電刷；5接線柱；6滑環(huán) 力矩式自整角機(jī)的轉(zhuǎn)子力矩式自整角機(jī)的轉(zhuǎn)子多采用兩極的凸極結(jié)構(gòu)，對(duì)多采用兩極的凸極結(jié)構(gòu)，對(duì)頻率較高、規(guī)格較大的力矩頻率較高、規(guī)格較大的力矩式自整角機(jī)采用隱極結(jié)構(gòu)。式自整角機(jī)采用隱極結(jié)構(gòu)。控制式自整角機(jī)的接收機(jī)轉(zhuǎn)控制式自整角機(jī)的接收機(jī)轉(zhuǎn)子采用隱極結(jié)構(gòu)。通常，定子采用隱極結(jié)構(gòu)。通常，定子鐵心槽內(nèi)嵌有接成星形的子鐵心槽內(nèi)嵌有接成星形的三相對(duì)稱繞組，稱之

44、為整步三相對(duì)稱繞組，稱之為整步繞組。轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)嵌有單繞組。轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)嵌有單相繞組，稱之為勵(lì)磁繞組。相繞組，稱之為勵(lì)磁繞組。勵(lì)磁繞組通過(guò)滑環(huán)和電刷裝勵(lì)磁繞組通過(guò)滑環(huán)和電刷裝置與外電路連接。置與外電路連接。圖圖6 6-29 -29 自整角機(jī)的基本結(jié)構(gòu)自整角機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 62 控制式自整角機(jī)的工作原理可以由左圖控制式自整角機(jī)的工作原理可以由左圖來(lái)說(shuō)明。圖中由結(jié)構(gòu)、參數(shù)均相同的兩臺(tái)自來(lái)說(shuō)明。圖中由結(jié)構(gòu)、參數(shù)均相同的兩臺(tái)自整角機(jī)構(gòu)成自整角機(jī)組。一臺(tái)用來(lái)發(fā)送轉(zhuǎn)角整角機(jī)構(gòu)成自整角機(jī)組。一臺(tái)用來(lái)發(fā)送轉(zhuǎn)角信號(hào)，它的勵(lì)磁繞組接到單相交流電源上，信號(hào)，它的勵(lì)磁繞組接到單相交流

45、電源上，稱為自整角發(fā)送機(jī)，用稱為自整角發(fā)送機(jī)，用ZKF表示。另一臺(tái)用表示。另一臺(tái)用來(lái)接收轉(zhuǎn)角信號(hào)并將轉(zhuǎn)角信號(hào)轉(zhuǎn)換成勵(lì)磁繞來(lái)接收轉(zhuǎn)角信號(hào)并將轉(zhuǎn)角信號(hào)轉(zhuǎn)換成勵(lì)磁繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)輸出，稱之為自整角接收組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)輸出，稱之為自整角接收機(jī)，用機(jī)，用ZKJ表示。兩臺(tái)自整角機(jī)定子中的整表示。兩臺(tái)自整角機(jī)定子中的整步繞組均接成星形，三對(duì)相序相同的相繞組步繞組均接成星形，三對(duì)相序相同的相繞組分別接成回路。分別接成回路。6.66.6其他控制微電機(jī)其他控制微電機(jī)1 控制式自整角機(jī)的工作原理控制式自整角機(jī)的工作原理第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 63圖圖6 6-31 -31 控制式自整角機(jī)工作原理圖控制

46、式自整角機(jī)工作原理圖 6.66.6其他控制微電機(jī)其他控制微電機(jī)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 64 在自整角發(fā)送機(jī)的勵(lì)磁繞組中通入單相交流電流在自整角發(fā)送機(jī)的勵(lì)磁繞組中通入單相交流電流時(shí)，兩臺(tái)自整角機(jī)的氣隙中都將產(chǎn)生脈振磁場(chǎng)，其大時(shí)，兩臺(tái)自整角機(jī)的氣隙中都將產(chǎn)生脈振磁場(chǎng)，其大小隨時(shí)間按余弦規(guī)律變化。脈振磁場(chǎng)使自整角發(fā)送機(jī)小隨時(shí)間按余弦規(guī)律變化。脈振磁場(chǎng)使自整角發(fā)送機(jī)整步繞組的各相繞組生成時(shí)間上同相位的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)整步繞組的各相繞組生成時(shí)間上同相位的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)的大小取決于整步繞組中各相繞組的軸線與，電動(dòng)勢(shì)的大小取決于整步繞組中各相繞組的軸線與勵(lì)磁繞組軸線之間的相對(duì)位置。當(dāng)整步繞組中的

47、某一勵(lì)磁繞組軸線之間的相對(duì)位置。當(dāng)整步繞組中的某一相繞組軸線與勵(lì)磁繞組軸線重合時(shí)，該相繞組中的感相繞組軸線與勵(lì)磁繞組軸線重合時(shí)，該相繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為最大值，用應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為最大值，用EFm表示電動(dòng)勢(shì)的最大值。表示電動(dòng)勢(shì)的最大值。 6.66.6其他控制微電機(jī)其他控制微電機(jī)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 65 設(shè)發(fā)送機(jī)整步繞組中的設(shè)發(fā)送機(jī)整步繞組中的A相繞組軸線與其對(duì)應(yīng)的相繞組軸線與其對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁繞組軸線的夾角為勵(lì)磁繞組軸線的夾角為J，接收機(jī)整步繞組中的接收機(jī)整步繞組中的A相相繞組軸線與其對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁繞組軸線的夾角為繞組軸線與其對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁繞組軸線的夾角為F ，如圖，如圖上圖所示。發(fā)送機(jī)整步繞組中

48、各相繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)上圖所示。發(fā)送機(jī)整步繞組中各相繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為有效值為 FFmFAEEcos)120cos(FFmFBEE)240cos(FFmFCEE6.66.6其他控制微電機(jī)其他控制微電機(jī)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 66 可以證明：接收機(jī)勵(lì)磁繞組的合成電動(dòng)勢(shì)，即輸可以證明：接收機(jī)勵(lì)磁繞組的合成電動(dòng)勢(shì)，即輸出電動(dòng)勢(shì)出電動(dòng)勢(shì)E0為為 式中式中E0m 最大輸出電動(dòng)勢(shì)有效值最大輸出電動(dòng)勢(shì)有效值 從上式看出，失調(diào)角從上式看出，失調(diào)角 =0 時(shí)，接收機(jī)的輸出電動(dòng)時(shí)，接收機(jī)的輸出電動(dòng)勢(shì)為最大而不是零，且與失調(diào)角勢(shì)為最大而不是零，且與失調(diào)角 有余弦關(guān)系的輸出有余弦關(guān)系的輸出電動(dòng)勢(shì)不能

49、反映發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子的偏轉(zhuǎn)方向，故很不實(shí)用電動(dòng)勢(shì)不能反映發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子的偏轉(zhuǎn)方向，故很不實(shí)用。實(shí)際的控制式自整角機(jī)是將接收機(jī)轉(zhuǎn)子繞組軸線與。實(shí)際的控制式自整角機(jī)是將接收機(jī)轉(zhuǎn)子繞組軸線與發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子繞組軸線垂直時(shí)的位置作為計(jì)算發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子繞組軸線垂直時(shí)的位置作為計(jì)算 F 的起始的起始位置。此時(shí)，輸出電動(dòng)勢(shì)表示為位置。此時(shí)，輸出電動(dòng)勢(shì)表示為 cos00mEE 6.66.6其他控制微電機(jī)其他控制微電機(jī)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 67 由于接收機(jī)轉(zhuǎn)子不能轉(zhuǎn)動(dòng)，即是恒定的。由于接收機(jī)轉(zhuǎn)子不能轉(zhuǎn)動(dòng)，即是恒定的。 J控控制式自整角機(jī)的輸出電動(dòng)勢(shì)的大小反映了發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)制式自整角機(jī)的輸出電動(dòng)勢(shì)的大小反映了發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子的

50、偏轉(zhuǎn)角度，輸出電動(dòng)勢(shì)的極性反映了發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子的偏轉(zhuǎn)角度，輸出電動(dòng)勢(shì)的極性反映了發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子的偏轉(zhuǎn)方向，從而實(shí)現(xiàn)了將轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。子的偏轉(zhuǎn)方向，從而實(shí)現(xiàn)了將轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。sin90cos000mmEEE6.66.6其他控制微電機(jī)其他控制微電機(jī)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 682 2 力矩式自整角機(jī)的工作原理力矩式自整角機(jī)的工作原理 力矩式自整角機(jī)的工作原理可以由左圖來(lái)力矩式自整角機(jī)的工作原理可以由左圖來(lái)說(shuō)明。圖中由結(jié)構(gòu)、參數(shù)均相同的兩臺(tái)自整角說(shuō)明。圖中由結(jié)構(gòu)、參數(shù)均相同的兩臺(tái)自整角機(jī)構(gòu)成自整角機(jī)組，一臺(tái)用來(lái)發(fā)送轉(zhuǎn)角信號(hào)，機(jī)構(gòu)成自整角機(jī)組，一臺(tái)用來(lái)發(fā)送轉(zhuǎn)角信號(hào)，稱自整角發(fā)送機(jī)，用稱自整

51、角發(fā)送機(jī)，用ZLF表示；另一臺(tái)用來(lái)接表示；另一臺(tái)用來(lái)接收轉(zhuǎn)角信號(hào)，稱為自整角接收機(jī)，用收轉(zhuǎn)角信號(hào)，稱為自整角接收機(jī)，用ZLJ表示。表示。兩臺(tái)自整角機(jī)中的整步繞組均接成星形，三對(duì)兩臺(tái)自整角機(jī)中的整步繞組均接成星形，三對(duì)相序相同的相繞組分別連接成回路。兩臺(tái)自整相序相同的相繞組分別連接成回路。兩臺(tái)自整角機(jī)轉(zhuǎn)子中的勵(lì)磁繞組接在同一個(gè)單相交流電角機(jī)轉(zhuǎn)子中的勵(lì)磁繞組接在同一個(gè)單相交流電源上。源上。 6 6.6.6其他控制微電機(jī)其他控制微電機(jī)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 69圖6-35 力矩式自整角機(jī)接線圖及磁動(dòng)勢(shì)圖 6 6.6.6其他控制微電機(jī)其他控制微電機(jī)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 7

52、0 在勵(lì)磁繞組中通入單相交流電流時(shí)，兩臺(tái)自整在勵(lì)磁繞組中通入單相交流電流時(shí)，兩臺(tái)自整角機(jī)的氣隙中都將生成脈振磁場(chǎng)，其大小隨時(shí)間按角機(jī)的氣隙中都將生成脈振磁場(chǎng)，其大小隨時(shí)間按余弦規(guī)律變化。脈振磁場(chǎng)使整步繞組的各相繞組生余弦規(guī)律變化。脈振磁場(chǎng)使整步繞組的各相繞組生成時(shí)間上同相位的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)的大小取決成時(shí)間上同相位的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)的大小取決于整步繞組中各相繞組的軸線與勵(lì)磁繞組軸線之間于整步繞組中各相繞組的軸線與勵(lì)磁繞組軸線之間的相對(duì)位置。當(dāng)整步繞組中的某一相繞組軸線與其的相對(duì)位置。當(dāng)整步繞組中的某一相繞組軸線與其對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁繞組軸線重合時(shí)，該相繞組中的感應(yīng)電對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁繞組軸線重合時(shí)，該相繞

53、組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為最大，用動(dòng)勢(shì)為最大，用Em表示電動(dòng)勢(shì)的最大值。表示電動(dòng)勢(shì)的最大值。6 6.6.6其他控制微電機(jī)其他控制微電機(jī)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 71 設(shè)發(fā)送機(jī)整步繞組中的設(shè)發(fā)送機(jī)整步繞組中的A相繞組軸線與其對(duì)應(yīng)相繞組軸線與其對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁繞組軸線的夾角為的勵(lì)磁繞組軸線的夾角為 F ，接收機(jī)整步繞組中，接收機(jī)整步繞組中的的A相繞組軸線與其對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁繞組軸線的夾角為相繞組軸線與其對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁繞組軸線的夾角為 J ，如圖上圖所示。則整步繞組中各相繞組的感應(yīng)，如圖上圖所示。則整步繞組中各相繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值如下。電動(dòng)勢(shì)有效值如下。 6 6.6.6其他控制微電機(jī)其他控制微電機(jī)第第6章章

54、 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 72 對(duì)發(fā)送機(jī)對(duì)發(fā)送機(jī) 對(duì)接收機(jī)對(duì)接收機(jī) 由于發(fā)送機(jī)與接收機(jī)各連接相的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在時(shí)由于發(fā)送機(jī)與接收機(jī)各連接相的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在時(shí)間上是同相位的，可得各相回路的合成電動(dòng)勢(shì)為間上是同相位的，可得各相回路的合成電動(dòng)勢(shì)為 式中式中 = F- J 為發(fā)送機(jī)、接收機(jī)偏轉(zhuǎn)角之差，稱為發(fā)送機(jī)、接收機(jī)偏轉(zhuǎn)角之差，稱為失調(diào)角為失調(diào)角FmFAEEcos)120cos(FmFBEE)240cos(FmFCEEJmJAEEcos)120cos(JmJBEE)240cos(JmJCEE)cos(cosFJmFAJAAEEEE2sin2sin2JFmEFBJBBEEE2sin)1202sin(2J

55、FmE2sin)2402sin(2JFmEFCJCCEEE6 6.6.6其他控制微電機(jī)其他控制微電機(jī)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 73 當(dāng)當(dāng) J F ，即失調(diào)角，即失調(diào)角 0時(shí)，整步繞組中各相時(shí)，整步繞組中各相回路的合成電動(dòng)勢(shì)不為零，使各相回路中產(chǎn)生均回路的合成電動(dòng)勢(shì)不為零，使各相回路中產(chǎn)生均衡電流。設(shè)整步繞組中的各相阻抗為衡電流。設(shè)整步繞組中的各相阻抗為Z Z，則各相回則各相回路的均衡電流有效值為路的均衡電流有效值為 2sin2sin2JFmAAZEZEI2sin1202sin2JFmBBZEZEI2sin2402sin2JFmCCZEZEI6 6.6.6其他控制微電機(jī)其他控制微電機(jī)

56、第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 74 由于由于 J F時(shí)，整步繞組各相回路中存在均衡電時(shí)，整步繞組各相回路中存在均衡電流，帶電的整步繞組在氣隙磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生電磁流，帶電的整步繞組在氣隙磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，電磁轉(zhuǎn)矩作用于整步繞組而試圖使定子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，電磁轉(zhuǎn)矩作用于整步繞組而試圖使定子旋轉(zhuǎn)。只要發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，接收機(jī)的轉(zhuǎn)子就。只要發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，接收機(jī)的轉(zhuǎn)子就會(huì)在接收機(jī)本身生成的電磁轉(zhuǎn)矩作用下轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)相會(huì)在接收機(jī)本身生成的電磁轉(zhuǎn)矩作用下轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)相同的角度，同的角度， J= F , , 從而實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)角遠(yuǎn)距離再現(xiàn)。從而實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)角遠(yuǎn)距離再現(xiàn)。 6 6.6.6其他控制微電機(jī)其

57、他控制微電機(jī)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 75 實(shí)際上，由于存在摩擦轉(zhuǎn)矩，當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩隨失實(shí)際上，由于存在摩擦轉(zhuǎn)矩，當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩隨失調(diào)角減小而減小到等于或小于摩擦轉(zhuǎn)矩時(shí)，接收機(jī)調(diào)角減小而減小到等于或小于摩擦轉(zhuǎn)矩時(shí)，接收機(jī)的轉(zhuǎn)子就停轉(zhuǎn)了，也就是說(shuō)，均衡電流未下降到零的轉(zhuǎn)子就停轉(zhuǎn)了，也就是說(shuō)，均衡電流未下降到零時(shí)接收機(jī)轉(zhuǎn)子就停轉(zhuǎn)了，說(shuō)明接收機(jī)轉(zhuǎn)子的偏轉(zhuǎn)角時(shí)接收機(jī)轉(zhuǎn)子就停轉(zhuǎn)了，說(shuō)明接收機(jī)轉(zhuǎn)子的偏轉(zhuǎn)角與發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子的偏轉(zhuǎn)角還有一定的偏差，即仍存在與發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子的偏轉(zhuǎn)角還有一定的偏差，即仍存在失調(diào)角，此時(shí)的失調(diào)角稱為靜態(tài)誤差角。靜態(tài)誤差失調(diào)角，此時(shí)的失調(diào)角稱為靜態(tài)誤差角。靜態(tài)誤差角越小，力矩式自整角機(jī)的

58、精度越高。角越小，力矩式自整角機(jī)的精度越高。 6 6.6.6其他控制微電機(jī)其他控制微電機(jī)第第6章章 控制電機(jī)控制電機(jī)Page 766.66.6其他控制微電機(jī)其他控制微電機(jī) 旋轉(zhuǎn)變壓器是自動(dòng)裝置中較常用的精密控制旋轉(zhuǎn)變壓器是自動(dòng)裝置中較常用的精密控制電機(jī)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)變壓器的定子繞組施加單相交流電電機(jī)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)變壓器的定子繞組施加單相交流電時(shí)，其轉(zhuǎn)子繞組輸出的電壓與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成正弦余時(shí)，其轉(zhuǎn)子繞組輸出的電壓與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成正弦余弦關(guān)系或線性關(guān)系等函數(shù)關(guān)系。旋轉(zhuǎn)變壓器結(jié)構(gòu)弦關(guān)系或線性關(guān)系等函數(shù)關(guān)系。旋轉(zhuǎn)變壓器結(jié)構(gòu)與繞線式異步電動(dòng)機(jī)類似，其定子、轉(zhuǎn)子鐵芯通與繞線式異步電動(dòng)機(jī)類似，其定子、轉(zhuǎn)子鐵芯通常采用高磁導(dǎo)率的鐵鎳硅鋼片沖疊而成，在定子常采用高磁導(dǎo)率的鐵鎳硅鋼片沖疊而成，在定子鐵芯和轉(zhuǎn)子鐵芯上分別沖有均勻分布的槽，里邊鐵芯和轉(zhuǎn)子鐵芯上分別沖有均勻分布的槽，里邊分別安裝有兩個(gè)在空間上互相垂直的繞組，通常分別安裝有兩個(gè)在空間上互相垂直的繞組，通常設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)為2 2極，轉(zhuǎn)子繞組經(jīng)電刷和集電環(huán)引出。旋轉(zhuǎn)極，轉(zhuǎn)子繞組經(jīng)電刷和集電環(huán)引出。旋轉(zhuǎn)變壓器的種類很多，其中正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器，線變壓器的種類很多，其中正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器，線形旋轉(zhuǎn)變壓器較為常用。形旋轉(zhuǎn)變壓器較為常用。 6 6.6.2 .6.2 旋轉(zhuǎn)變壓器旋轉(zhuǎn)變壓器第第6章章 控