第七章驱动电机.ppt

7.9.2 直线异步电动机的工作原理 当初级的多相绕组中通入多相电流后，产生一个气隙基波磁场，该磁场沿直线移动，称为行波磁场。该磁场在空间作正弦分布，如图7.9.5所示。它的移动速度为： 行波磁场 初级 次级 图7.9.5 直线电机的工作原理 说明：改变极距τ或电源频率f1均可改变次级的移动速度。 7.9.3 直线异步电动机的应用 直线异步电动机主要应用在各种直线运动的电力拖动系统中，如自动搬运装置、传送带、带锯、直线打桩机、电磁锤、矿山用直线电机推车机及磁悬浮高速列车等；也用于自控系统中，如液态金属电磁泵、门阀、开关自动关闭装置及自动生产线机械手等。 正弦绕组的开路输出电压： 进行级数展开： 设ku=0.5,将级数展开式代入（1）式中，得： 忽略转角的高次项时，上式可写为： 二次补偿的线性旋转变压器： 图7.4.8 二次侧补偿的线性旋转变压器 7.5.2 旋转变压器的误差及其改进方法 1、产生误差的原因： 磁动势非正弦分布；定转子铁心齿槽的影响；磁路饱和影响；材料的影响；制造工艺影响。 2、改进方法 7.5.3 旋转变压器的应用 主要有函数误差、零位误差、线性误差和电气误差。 介绍正余弦旋转变压器的矢量运算原理 7.6 微型同步电动机 微型同步电动机根据转子型式的不同，主要有永磁式、反应式和磁滞式三种类型。 由于这三种电机的转子上没有励磁绕组，也不需要电刷和滑环，因而具有结构简单、运行可靠、维护方便等优点。 了解微型同步电动机的基本结构； 掌握微型同步电动机的工作原理及其特点； 了解微型同步电动机的实际应用。 教学要求： 1. 永磁式同步电动机的工作原理： 定子旋转磁场吸引转子磁极，带动转子一起旋转。转子转速为： 2. 永磁式同步电动机不能自起动原因： ⑴ 转子本身存在惯性； ⑵ 定转子磁场之间转速相差过大。 永磁式同步电动机的转子由永久磁钢制成，可以做成两极，也可做成多极。 7.6.1 永磁式同步电动机 图7.6.1 永磁式同步电动机的工作原理 3. 永磁式同步电动机的起动： 转子上附加笼型绕组——又称为异步起动永磁同步电动机 磁滞环 永磁钢 极间填充材料 图7.6.2 具有磁滞材料环的永磁同步电动机转子 永磁钢 起动笼 图7.6.3 永磁钢径向结构形式的永磁 同步电动机转子 4. 永磁式同步电动机的特点： 出力大，体积小，耗电小，结构简单可靠，在自动控制系统中得到广泛应用。 1. 反应式同步电动机的工作原理： 利用转子上直轴和交轴磁阻不等产生的反应转矩即磁阻转矩而工作的，又称为磁阻电动机。 最大同步转矩发生在δ=45°时，当负载转矩大于最大同步转矩，电动机因失步而进入异步运行状态。 2. 反应式同步电动机不能自起动： 采取措施：转子上设供异步起动用的笼型绕组作起动绕组。 7.6.2 反应式同步电动机 反应式同步电动机的工作原理图： (a) (b) (c) (d) (e) 图7.6.4 反应式同步电动机的工作原理模型 3. 反应式同步电动机的特点： 优点：结构简单、成本低廉、运行可靠； 缺点：功率因数较低，不能自行起动。 1. 磁滞式同步电动机的工作原理： 定子旋转磁场相对转子转动以后，转子磁分子也随着一起旋转。 磁滞式同步电动机的转子铁心用硬磁材料做成，结构为隐极式。 7.6.3 磁滞式同步电动机 (a) (b) 图7.6.5 磁滞同步电动机的工作原理 2. 磁滞式同步电动机的特点： 优点：具有自起动能力，结构简单，工作可靠，运行 噪 声低，既可同步运行，又能异步运行。 缺点：效率和功率因数低，材料利用率低，电机重量和尺 寸大，价格较高。 1. 单体电动机主要应用在定时装置中，例如微波炉定时器、冰箱中定时器、全自动洗衣机程控器等家用定时装置。 2. 带减速齿轮箱的电动机主要用在：要求低转速、大转矩的装置中作执行元件。目前广泛应用于微波炉转盘的直接驱动、舞台灯光的旋转驱动，以及洗衣机电动排水阀、窗帘机等。 7.6.4 微型同步电动机的应用 步进电动机是将电脉冲信号转换为相应的直线位移或角位移的一种特殊电机。电脉冲由专用驱动电源供给。步进电动机的种类主要有反应式步进电动机、永磁式步进电动机、直线步进电动机和平面步进电动机等。其中反应式步进电动机具有步距角小、结构简单和寿命长等特点，应用比较广泛。 7.7 步进电动机 了解反应式步进电动机的结构； 掌握反应式步进电动机的工作原理； 了解步进电动机的静态特性和动态特性； 了解驱动电源的重要作用； 了解步进电动机的应用。 教学要求： 7.7.1 反应式步进电动机的结构与工作原理 1.单段式：