[信息与通信]第8章微控电机.ppt

正余弦旋转变压器输出绕组的开路输出电压分别为： （2）正余弦旋转变压器的负载运行 图7.4.3 正弦旋转变压器的负载运行 图7.4.4 正余弦旋转变压器正弦 绕组输出电压与转角关系曲线 一次补偿与二次补偿的概念 图7.4.5 旋转变压器的二次侧补偿 图7.4.6 旋转变压器的一次侧补偿 二、线性旋转变压器的工作原理 输出电压的大小与转子转角 α成正比关系 图7.4.7 一次侧补偿的旋转变压器 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 7.4.2 旋转变压器的误差及其改进方法 1、产生误差的原因 2、改进方法 7.4.3 旋转变压器的应用 步进电动机用电脉冲信号进行控制，以实现对生产过程或设备的数字控制。 7.6 步进电动机 7.6.1 步进电动机的结构与工作原理 根据作用原理和结构不同，分为两大类型： （1）电磁型步进电机，仅靠电磁作用不能使电机的转子作步进运行，必须加上相应的机械部件，才能产生步进的效果； （2）定子和转子之间仅靠电磁作用就可以产生步进作用的电机。 一、步进电机的结构与类型 在第2类步进电机中，根据转子结构形式，分为永磁式转子电机和反应式转子电机。 二、反应式步进电机的工作原理 图7.6.1为一台三相反应式步进电机，它由定子和转子两大部分组成。在定子上有三对磁极，磁极上装有励磁绕组。转子由软磁材料制成，在转子上均匀分布四个凸极，极上步装绕组，转子的凸极也称为转子的齿。 图7.6.1 三相反应式步进电机原理图 步距角：步进电机每改变一次通电状态（一拍）转子所转 过的角度称为步距角。 步距角的计算公式： 式中：m为步进电机的相数；C为通电状态系数，单拍或双拍工作时C=1，单双拍混合方式工作时C=2；Zr为步进电机转子的齿数。 步进电机的控制方式分三种： （1）三相单三拍工作方式，U-V-W-U; (2) 三相单、双六拍工作方式， U-UV-V-VW-WU-U; (3)三相双三拍工作方式， UV-VW-WU-UV; 一、反应式步进电机的静特性 (1)矩角特性 7.6.2 反应式步进电动机的特性 步进电机的矩角特性是指在不改变通电状态的条件下，步进电机的静转矩与失调角之间的关系。用T=f(θ)表示。 步进电机的转速为： 式中：f为步进电机每秒的拍数，称为步进电机通电脉冲频率。 步进电动机的静态稳定区： 2.最大静转矩 图7.6.3 步进电机的矩角特性 第8章 电力拖动系统中电动机的选择 7.1 伺服电动机 7.8 直线异步电动机 7.5 微型同步电动机 7.2 测速电动机 7.3 自整角机 7.4 旋转变压器 本章主要介绍伺服电动机、测速电动机、自整角机、旋转变压器、微型同步电动机和步进电动机，除此之外，还将介绍两种新型电机：开关磁阻电动机和直线电动机。 7.7 开关磁阻电动机 7.6 步进电动机 7.1 伺服电动机 7.1.1 直流伺服电动机 一、直流伺服电机的结构 分类： 普通型直流伺服电机； 盘型电枢直流伺服电动机； 空心杯直流伺服电动机； 无槽直流伺服电动机。 图7.1.1 盘型电枢直流伺服电机结构 图7.1.2 空心杯永磁直流伺服电机结构 图7.1.3 无槽直流伺服电机结构 二、直流伺服电动机的运行特性 1、机械特性 定义：指在控制电压保持不变的情况下，直流伺服电 动机的转速n随转矩变化的关系。 式中： 当转速为零时，电机转矩仅与电枢电压有关，此时的转矩称为堵转转矩 当转矩为零时，电机转速仅与电枢电压有关，此时的转速称为理想空载转速 直流伺服电动机的机械特性如下： 2、调节特性 定义：指负载转矩恒定时，电机转速与电枢电压的关系。 直流伺服电动机的调节特性如上图所示。 图7.1.4 电枢控制的直流伺服电机机械特性 图7.1.5 直流伺服电机调节特性 7.1.2 交流伺服电动机 一、交流伺服电机的工作原理 交流伺服电动机一般为两相交流电机，由定子和转子两部分组成。 转子有笼形和杯形两种。定子为两相绕组，并在空间相差90°电角度，一个为励磁绕组，另一个为控制绕组。如下图所示： 图7.1.4 交流伺服电机工作原理图 “自转”现象及避免“自转”现象方法： “自转”现象：当励磁电压不为零，控制电压为零时，伺服电动机相当于一台单相异步电动机，若转子电阻较小，则电机仍然旋转。 避免“自