1、第第 4 章章 問題：問題：。 一般中小型鼠籠式電機起動電流為額定電流的一般中小型鼠籠式電機起動電流為額定電流的5 7 倍倍 電動機的起動電動機的起動 二、三十千瓦以下的異步電動機一般都采用直接二、三十千瓦以下的異步電動機一般都采用直接起動。起動。星形星形-三角形三角形(Y ) 換接起動換接起動自耦降壓起動自耦降壓起動(3) 轉(zhuǎn)子串電阻起動轉(zhuǎn)子串電阻起動以下介紹降壓起動和轉(zhuǎn)子串電阻起動。以下介紹降壓起動和轉(zhuǎn)子串電阻起動。ZUIll3:Y 星形聯(lián)結(jié)時星形聯(lián)結(jié)時ZUIll3 三三角角形形聯(lián)聯(lián)結(jié)結(jié)時時：31Y llII31YlIZlU+U1U2V1V1W1W2 lIlU+ZU1U2V1V2W1W2Z

2、L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1動觸點動觸點Y動觸點動觸點靜觸點靜觸點L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1UPU1+Ul+U2V1V2W1W2 工作工作L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1U2Ul+U1V1V2W1W2lUU31P (a) 僅適用于正常運行為三角形聯(lián)結(jié)的電機。僅適用于正常運行為三角形聯(lián)結(jié)的電機。 )(2StUT (b) Y 起動起動 ststTIY 換接起動適合于空載或輕載起動的場合換接起動適合于空載或輕載起動的場合SYtst31TT UlU1W2V2W1

3、+U2V1UP+Ul+U1W2V2W1U2V1L1L3L2FUQQ2R 12220220)(st2IIRXREIRR滑環(huán)滑環(huán)電刷電刷定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子起動電阻起動電阻 R2 Tst 22022212stXRURKT 22RR stTTOn0nmaxT2R2R stT M3M3A2849230880380310453. 1)NNN3N2Ncos310 UPI 一臺一臺Y225M-4型的三相異步電型的三相異步電 動機，定子動機，定子繞組繞組型聯(lián)結(jié)，其額定數(shù)據(jù)為：型聯(lián)結(jié)，其額定數(shù)據(jù)為：P2N=45kW,nN=1480r/min，UN=380V， N=92.3%，cos N=0.88， Ist/IN=7

4、.0, Tst/TN=1.9，Tmax/TN=2.2，求：，求： 2）由由nN=1480r/min，可知，可知 p=2 （四極電動機）（四極電動機）minr 15000/n 013. 015001480150000N nnns 3）mN 429014804595509550NN2N .nPTmN 9638429022)(NNmaxmax .TTTTmN 8551429091)(NNstst .TTTT 在在上例中上例中(1)如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩為如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩為 510.2Nm, 試問在試問在U=UN和和U =0.9UN兩種情況下電動機能否起動？（兩種情況下電動機能否起動？（2）采用采用Y- 換接起動時

5、，求起動電流和起動轉(zhuǎn)矩。換接起動時，求起動電流和起動轉(zhuǎn)矩。 又又當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為起動轉(zhuǎn)矩的當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為起動轉(zhuǎn)矩的80%和和50%時，電動機能否時，電動機能否起動？起動？ (1) Tst = 551.8Nm 510.2 N. m mN2510mN 4478551902st .T (2) Ist =7IN=7 84.2=589.4 AA519645983131st stY.II 在在U = 0.9UN 時時132329183%8042909183%80NstY .TT121459183%5042909183%50NstY .TT起動起動mN918385513131ststY.TT(3) pfsnsn1

6、06011 f=50HzM3 +變頻調(diào)速方法變頻調(diào)速方法恒轉(zhuǎn)距調(diào)速（恒轉(zhuǎn)距調(diào)速（f1f1N）變頻調(diào)速方法可實現(xiàn)無級平滑調(diào)速變頻調(diào)速方法可實現(xiàn)無級平滑調(diào)速,調(diào)速性能優(yōu)異調(diào)速性能優(yōu)異，因而正獲得越來越廣泛的應(yīng)用。，因而正獲得越來越廣泛的應(yīng)用。A1X1A2X2iiP=2A1A2X1X2NNSSA1X1A2X2iiP=1 采用變極調(diào)速方法的電動機稱作雙速電機，由于采用變極調(diào)速方法的電動機稱作雙速電機，由于調(diào)速時其轉(zhuǎn)速呈跳躍性變化，因而只用在對調(diào)速性能調(diào)速時其轉(zhuǎn)速呈跳躍性變化，因而只用在對調(diào)速性能要求不高的場合，如銑床、鏜床、磨床等機床上。要求不高的場合，如銑床、鏜床、磨床等機床上。A1A2X1X2SN

7、Tn0no22RR2R2R(變轉(zhuǎn)差率調(diào)速是繞線式電動機特有的一種調(diào)速方法。其變轉(zhuǎn)差率調(diào)速是繞線式電動機特有的一種調(diào)速方法。其優(yōu)點是調(diào)速平滑、設(shè)備簡單投資少，缺點是能耗較大。優(yōu)點是調(diào)速平滑、設(shè)備簡單投資少，缺點是能耗較大。這種調(diào)速方式廣泛應(yīng)用于各種提升、起重設(shè)備中。這種調(diào)速方式廣泛應(yīng)用于各種提升、起重設(shè)備中。nnTLTLs sTs2R2Ro制動方法制動方法機械制動機械制動電氣制動電氣制動能耗制動能耗制動反接制動反接制動發(fā)電反饋制動發(fā)電反饋制動 在斷開三相電源的同時，給電動機其中兩相繞組通在斷開三相電源的同時，給電動機其中兩相繞組通入直流電流，直流電流形成的固定磁場與旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子作入直流電流，直流電

8、流形成的固定磁場與旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子作用，產(chǎn)生了與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)距（制動轉(zhuǎn)距），用，產(chǎn)生了與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)距（制動轉(zhuǎn)距），使轉(zhuǎn)子迅速停止轉(zhuǎn)動。使轉(zhuǎn)子迅速停止轉(zhuǎn)動。nF轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子T n0=0 +-運轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)制動制動RP運轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)nFT n0 當(dāng)電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速大于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速時，旋當(dāng)電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速大于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速時，旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)距作用方向發(fā)生變化，由驅(qū)動轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)距作用方向發(fā)生變化，由驅(qū)動轉(zhuǎn)距變?yōu)橹苿愚D(zhuǎn)距。距變?yōu)橹苿愚D(zhuǎn)距。同時將外力作用于轉(zhuǎn)子的能量轉(zhuǎn)換成電能回送給同時將外力作用于轉(zhuǎn)子的能量轉(zhuǎn)換成電能回送給電網(wǎng)。電網(wǎng)。nF轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子T n0n n0 磁極數(shù)磁極數(shù)( 極對數(shù)極對數(shù)

9、 p = 2 )例如：例如： Y 132 M4 用以表明電動機的系列、幾何尺寸和極數(shù)。用以表明電動機的系列、幾何尺寸和極數(shù)。機座長度代號機座長度代號機座中心高（機座中心高（mm）三相異步電動機三相異步電動機教材表教材表4.8.1中列出了各種電動機的系列代號。中列出了各種電動機的系列代號。異步電動機產(chǎn)品名稱代號異步電動機產(chǎn)品名稱代號接線盒接線盒。通常。通常聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)電機容量電機容量Y3kW 聯(lián)聯(lián)結(jié)結(jié)電電機機容容量量 kW4U2U1W2V1V2W1U1U2W2U2V2V1W1U1W1V1W2V2例如：例如：380/220V、Y/ 是指線電壓為是指線電壓為 380V 時采用時采用 Y聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)；線電壓為

10、；線電壓為 220V 時采用時采用 聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)。 表示星形表示星形聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)下電下電機的線電流為機的線電流為 6.73A；三角形；三角形聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)下線電流為下線電流為 11.64A。兩種接法下相電流均為。兩種接法下相電流均為 6.73A。12PP cos3NN1IUP 鼠籠電機鼠籠電機 =7293電動機在額定運行時定子繞組的電動機在額定運行時定子繞組的額定功率是指電機在額定運行時軸上輸出的機額定功率是指電機在額定運行時軸上輸出的機械功率械功率 P2，它不等于從電源吸取的電功率，它不等于從電源吸取的電功率 P1。PN 三相異步電動機的功率因數(shù)較低，在額定負(fù)載時約三相異步電動機的功率因數(shù)較低，在額定負(fù)載

11、時約為為 0.7 0.9?？蛰d時功率因數(shù)很低，只有?？蛰d時功率因數(shù)很低，只有0.2 0.3。額定負(fù)載時，功率因數(shù)最高。額定負(fù)載時，功率因數(shù)最高。 電機在額定電壓、額定負(fù)載下運行時的轉(zhuǎn)速。電機在額定電壓、額定負(fù)載下運行時的轉(zhuǎn)速。P2cos O 0N0Nnnns 額額定定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)差差率率指電機絕緣材料能夠承受的極限溫度等級，分指電機絕緣材料能夠承受的極限溫度等級，分為為A、E、B、F、H五級，五級，A級最低級最低(105C)，H級最高級最高(180C)。 功率選得過大不經(jīng)濟，功率選得過小電動機容易功率選得過大不經(jīng)濟，功率選得過小電動機容易因過載而損壞。因過載而損壞。1. 對于連續(xù)運行的電動機，所選功率

12、應(yīng)等于或略對于連續(xù)運行的電動機，所選功率應(yīng)等于或略大于生產(chǎn)機械的功率。大于生產(chǎn)機械的功率。2. 對于短時工作的電動機，允許在運行中有短暫對于短時工作的電動機，允許在運行中有短暫的過載，故所選功率可等于或略小于生產(chǎn)機械的過載，故所選功率可等于或略小于生產(chǎn)機械的功率。的功率。 一般應(yīng)用場合應(yīng)盡可能選用鼠籠式電動機。只有在一般應(yīng)用場合應(yīng)盡可能選用鼠籠式電動機。只有在需要調(diào)速、不能采用鼠籠式電動機的場合才選用繞線式需要調(diào)速、不能采用鼠籠式電動機的場合才選用繞線式電動機。電動機。根據(jù)工作環(huán)境的條件選擇不同的結(jié)構(gòu)型式，如開啟根據(jù)工作環(huán)境的條件選擇不同的結(jié)構(gòu)型式，如開啟式、防護式、封閉式電動機。式、防護式、

13、封閉式電動機。根據(jù)電動機的類型、功率以及使用地點的電源電壓來決根據(jù)電動機的類型、功率以及使用地點的電源電壓來決定。定。Y系列鼠籠電動機的額定電壓只有系列鼠籠電動機的額定電壓只有380V一個等級。大功率一個等級。大功率電動機才采用電動機才采用3000V和和6000V。轉(zhuǎn)子一般用鼠籠式轉(zhuǎn)子一般用鼠籠式定子定子定子定子繞組繞組轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子AA NSiAABBA iBtIi sinAmA )90sin(BmB tIi 正弦波形如圖所示。正弦波形如圖所示。iBiAmIit O 45t 0 t ABBAo0 t ABBA 90t 0 t ABBA兩相旋轉(zhuǎn)磁場兩相旋轉(zhuǎn)磁場450900iBiAmIit OABBi

14、AiBA 12 將開關(guān)將開關(guān)S合在位置合在位置1，電容，電容C與與B繞組串聯(lián)，電流繞組串聯(lián)，電流 iB較較iA超前近超前近90 ；當(dāng)；當(dāng)將將S切換到位置切換到位置2，電容，電容C與與A繞組串聯(lián)，電流繞組串聯(lián)，電流iA 較較iB 超超前近前近90 。這樣就改變了旋轉(zhuǎn)磁。這樣就改變了旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向，從而實現(xiàn)電動機的場的轉(zhuǎn)向，從而實現(xiàn)電動機的反轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)。i 1 2定子繞組定子繞組鼠籠式轉(zhuǎn)子鼠籠式轉(zhuǎn)子短路環(huán)短路環(huán)極掌極掌(極靴極靴) 當(dāng)電流當(dāng)電流i 流過定子繞組時，產(chǎn)生了一部分磁通流過定子繞組時，產(chǎn)生了一部分磁通 1 ，同時產(chǎn)生的另一部分磁通與短路環(huán)作用生成了磁通同時產(chǎn)生的另一部分磁通與短路環(huán)作用生成

15、了磁通 2 。由于短路環(huán)中感應(yīng)電流的阻礙作用，使得由于短路環(huán)中感應(yīng)電流的阻礙作用，使得 2在相位上在相位上滯后滯后 1 ，從而在電動機定子極掌上形成一個向短路環(huán)，從而在電動機定子極掌上形成一個向短路環(huán)方向移動的磁場，使轉(zhuǎn)子獲得所需的起動轉(zhuǎn)矩。方向移動的磁場，使轉(zhuǎn)子獲得所需的起動轉(zhuǎn)矩。 罩極式單相異步電動機起動轉(zhuǎn)矩較小，轉(zhuǎn)向罩極式單相異步電動機起動轉(zhuǎn)矩較小，轉(zhuǎn)向不能改變，常用于電風(fēng)扇、吹風(fēng)機中；不能改變，常用于電風(fēng)扇、吹風(fēng)機中；電容分相電容分相式單相異步電動機的起動轉(zhuǎn)矩大，轉(zhuǎn)向可改變，式單相異步電動機的起動轉(zhuǎn)矩大，轉(zhuǎn)向可改變，故常用于洗衣機等電器中。故常用于洗衣機等電器中。 解：解：電動機電磁轉(zhuǎn)

16、矩電動機電磁轉(zhuǎn)矩T U12 ，當(dāng)電源電壓下降低，當(dāng)電源電壓下降低時，電磁轉(zhuǎn)矩減小，使轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)差率增加，轉(zhuǎn)時，電磁轉(zhuǎn)矩減小，使轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)差率增加，轉(zhuǎn)子電流和定子電流子電流和定子電流都會增大。穩(wěn)定時電磁轉(zhuǎn)矩等于機械負(fù)載轉(zhuǎn)矩，但都會增大。穩(wěn)定時電磁轉(zhuǎn)矩等于機械負(fù)載轉(zhuǎn)矩，但轉(zhuǎn)矩降低了，定、轉(zhuǎn)子電流卻增大了。過程如下：轉(zhuǎn)矩降低了，定、轉(zhuǎn)子電流卻增大了。過程如下： TIISnUTU12211)(使使T =TC 。 例：例： 三相異步電動機在一定的負(fù)載轉(zhuǎn)矩下運行三相異步電動機在一定的負(fù)載轉(zhuǎn)矩下運行時，如電源電壓降低，電動機的轉(zhuǎn)矩、電流及轉(zhuǎn)速時，如電源電壓降低，電動機的轉(zhuǎn)矩、電流及轉(zhuǎn)速有無變化？有無變化

17、？v伺服電機原理伺服電機原理:v伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動器控制的伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動器控制的U/V/W三三相電形成電磁場，轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動，同時電相電形成電磁場，轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)反饋值機自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。伺服電機的與目標(biāo)值進行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度（線數(shù)）。伺服電機主要靠脈精度決定于編碼器的精度（線數(shù)）。伺服電機主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機接收到?jīng)_來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機接收到1

18、個個脈沖，就會旋轉(zhuǎn)脈沖，就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應(yīng)的角度，從而實現(xiàn)位移，個脈沖對應(yīng)的角度，從而實現(xiàn)位移，因為伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機因為伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉(zhuǎn)一個角度，都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣，和每旋轉(zhuǎn)一個角度，都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一伺服電機接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一來，系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機，同時又收來，系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機，同時又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機的轉(zhuǎn)了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)精確的定位

19、，可以達到動，從而實現(xiàn)精確的定位，可以達到0.001mm。v伺服電機特點：伺服電機特點：當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。v一般分類如下：一般分類如下：1. 直流伺服電機（直流伺服電機（DC）（線圈在轉(zhuǎn)子上）（線圈在轉(zhuǎn)子上） 優(yōu)點：接上直流電源就可運轉(zhuǎn)。改變電壓或電流優(yōu)點：接上直流電源就可運轉(zhuǎn)。改變電壓或電流即可成比例的控制轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。即可成比例的控制轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。 缺點：轉(zhuǎn)子上有電刷和換向器，需維護。缺點：轉(zhuǎn)子上有電刷和換向器，需維護。2. 交流伺服電機（交流伺服電機（AC） 優(yōu)點：不需維護。優(yōu)點：不需維護。 缺

20、點：電路復(fù)雜，成本高。缺點：電路復(fù)雜，成本高。 交流伺服電機分為同步和異步。交流伺服電機分為同步和異步。（1）同步電機）同步電機 轉(zhuǎn)子由永磁體構(gòu)成，線圈在定子上。特點：電源轉(zhuǎn)子由永磁體構(gòu)成，線圈在定子上。特點：電源頻率一定時，其轉(zhuǎn)速是恒定的，多用在長期連續(xù)頻率一定時，其轉(zhuǎn)速是恒定的，多用在長期連續(xù)工作且轉(zhuǎn)速不變的場合。工作且轉(zhuǎn)速不變的場合。（2）異步電機）異步電機 轉(zhuǎn)子有繞組形成的電磁鐵構(gòu)成，轉(zhuǎn)子和定子上都轉(zhuǎn)子有繞組形成的電磁鐵構(gòu)成，轉(zhuǎn)子和定子上都有線圈，定子繞組叫一次繞組，轉(zhuǎn)子繞組叫二次有線圈，定子繞組叫一次繞組，轉(zhuǎn)子繞組叫二次繞組。繞組。(繞組即多組線圈纏繞的意思繞組即多組線圈纏繞的意思)

21、v異步電機包括感應(yīng)電機、雙饋異步電異步電機包括感應(yīng)電機、雙饋異步電機和交流換向器電機。感應(yīng)電機應(yīng)用機和交流換向器電機。感應(yīng)電機應(yīng)用最廣，在不致引起誤解或混淆的情況最廣，在不致引起誤解或混淆的情況下，一般可稱感應(yīng)電機為異步電機。下，一般可稱感應(yīng)電機為異步電機。異步電機主要用于日常生活，用途很異步電機主要用于日常生活，用途很廣，異步電機是一種交流電機，其負(fù)廣，異步電機是一種交流電機，其負(fù)載時的轉(zhuǎn)速與所接電網(wǎng)的頻率之比不載時的轉(zhuǎn)速與所接電網(wǎng)的頻率之比不是恒定關(guān)系。是恒定關(guān)系。v3. 步進電機步進電機v步進電機原理步進電機原理:通常電機的轉(zhuǎn)子為永磁體，當(dāng)電流流過定子繞組通常電機的轉(zhuǎn)子為永磁體，當(dāng)電流流

22、過定子繞組時，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場。該磁場會帶動轉(zhuǎn)時，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場。該磁場會帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度，使得轉(zhuǎn)子的一對磁場方向與定子子旋轉(zhuǎn)一角度，使得轉(zhuǎn)子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致。當(dāng)定子的矢量磁場旋轉(zhuǎn)一個角的磁場方向一致。當(dāng)定子的矢量磁場旋轉(zhuǎn)一個角度。轉(zhuǎn)子也隨著該磁場轉(zhuǎn)一個角度。每輸入一個度。轉(zhuǎn)子也隨著該磁場轉(zhuǎn)一個角度。每輸入一個電脈沖，電動機轉(zhuǎn)動一個角度前進一步。它輸出電脈沖，電動機轉(zhuǎn)動一個角度前進一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比、轉(zhuǎn)速與脈沖頻的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比、轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序，電機就會反轉(zhuǎn)。率成正比。改變繞組通電的順序，電機就會反轉(zhuǎn)

23、。所以可用控制脈沖數(shù)量、頻率及電動機各相繞組所以可用控制脈沖數(shù)量、頻率及電動機各相繞組的通電順序來控制步進電機的轉(zhuǎn)動。的通電順序來控制步進電機的轉(zhuǎn)動。v步進電機也叫脈沖電機?？芍苯佑脭?shù)字信號控制，步進電機也叫脈沖電機?？芍苯佑脭?shù)字信號控制，與計算機接口方便?？梢酝ㄟ^控制脈沖頻率來控與計算機接口方便?？梢酝ㄟ^控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。的。v步進電機有一個技術(shù)參數(shù)：空載啟動頻率，即步步進電機有一個技術(shù)參數(shù)：空載啟動頻率，即步進電機在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率，進電機在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率，如果脈沖頻率高

24、于該值，電機不能正常啟動，可如果脈沖頻率高于該值，電機不能正常啟動，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。在有負(fù)載的情況下，啟動頻能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。在有負(fù)載的情況下，啟動頻率應(yīng)更低。率應(yīng)更低。v步進電機缺點：能量利用率低，有失步（輸入脈步進電機缺點：能量利用率低，有失步（輸入脈沖而電機未轉(zhuǎn)動）和越步（也叫過沖即多走步數(shù)）沖而電機未轉(zhuǎn)動）和越步（也叫過沖即多走步數(shù)）錯誤。失步和越步多出現(xiàn)在啟動和停止時。而且錯誤。失步和越步多出現(xiàn)在啟動和停止時。而且容易發(fā)生低頻振動現(xiàn)象。容易發(fā)生低頻振動現(xiàn)象。v步進電機的主要特性：步進電機的主要特性： 1、步進電機必須加驅(qū)動才可以運轉(zhuǎn)，、步進電機必須加驅(qū)動才可以運轉(zhuǎn)， 驅(qū)動信號驅(qū)動

25、信號必須為脈沖信號，沒有脈沖的時候，步進電機靜必須為脈沖信號，沒有脈沖的時候，步進電機靜止，如果加入適當(dāng)?shù)拿}沖信號，就會以一定的角止，如果加入適當(dāng)?shù)拿}沖信號，就會以一定的角度（稱為步角）轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動的速度和脈沖的頻率度（稱為步角）轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動的速度和脈沖的頻率成正比。成正比。 2、步進電機具有瞬間啟動和急速停止的優(yōu)越特、步進電機具有瞬間啟動和急速停止的優(yōu)越特性。性。 3、改變脈沖的順序，、改變脈沖的順序， 可以方便的改變轉(zhuǎn)動的方可以方便的改變轉(zhuǎn)動的方向。向。 4、步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差、步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差! 因此，目前打印機，繪圖儀，機器人等等設(shè)因此，目前打印機，繪

26、圖儀，機器人等等設(shè)備都以步進電機為動力核心。備都以步進電機為動力核心。v步進電機和交流伺服電機性能比較步進電機和交流伺服電機性能比較步進電機是一種開環(huán)控制的裝置，它和現(xiàn)代數(shù)字步進電機是一種開環(huán)控制的裝置，它和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。在目前國內(nèi)的數(shù)字控控制技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。在目前國內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中，步進電機的應(yīng)用十分廣泛。隨著全數(shù)制系統(tǒng)中，步進電機的應(yīng)用十分廣泛。隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)，交流伺服電機也越來字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)，交流伺服電機也越來越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應(yīng)數(shù)字控越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢，運動控制系統(tǒng)中大多采用步進電制的發(fā)

27、展趨勢，運動控制系統(tǒng)中大多采用步進電機或全數(shù)字式交流伺服電機作為執(zhí)行電動機。雖機或全數(shù)字式交流伺服電機作為執(zhí)行電動機。雖然兩者在控制方式上相似（脈沖串和方向信號），然兩者在控制方式上相似（脈沖串和方向信號），但在使用性能和應(yīng)用場合上存在著較大的差異。但在使用性能和應(yīng)用場合上存在著較大的差異?，F(xiàn)就二者的使用性能作一比較。現(xiàn)就二者的使用性能作一比較。v一、控制精度不同一、控制精度不同v兩相混合式步進電機步距角一般為兩相混合式步進電機步距角一般為3.6、 1.8，五相，五相混合式步進電機步距角一般為混合式步進電機步距角一般為0.72 、0.36。也有。也有一些高性能的步進電機步距角更小。如四通公司生

28、產(chǎn)的一些高性能的步進電機步距角更小。如四通公司生產(chǎn)的一種用于慢走絲機床的步進電機，其步距角為一種用于慢走絲機床的步進電機，其步距角為0.09；德國百格拉公司（德國百格拉公司（BERGER LAHR）生產(chǎn)的三相混合）生產(chǎn)的三相混合式步進電機其步距角可通過撥碼開關(guān)設(shè)置為式步進電機其步距角可通過撥碼開關(guān)設(shè)置為1.8、0.9、0.72、0.36、0.18、0.09、0.072、0.036，兼容了兩相和五相混合式步進電機的步距角。，兼容了兩相和五相混合式步進電機的步距角。v交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以松下全數(shù)字式交流伺服電機為例，

29、對于帶標(biāo)準(zhǔn)證。以松下全數(shù)字式交流伺服電機為例，對于帶標(biāo)準(zhǔn)2500線編碼器的電機而言，由于驅(qū)動器內(nèi)部采用了四線編碼器的電機而言，由于驅(qū)動器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，其脈沖當(dāng)量為倍頻技術(shù)，其脈沖當(dāng)量為360/10000=0.036。對于。對于帶帶17位編碼器的電機而言，驅(qū)動器每接收位編碼器的電機而言，驅(qū)動器每接收2的的17次方即次方即131072個脈沖電機轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為個脈沖電機轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為360/131072=0.00275。是步距角為。是步距角為1.8的步進電的步進電機的脈沖當(dāng)量的機的脈沖當(dāng)量的1/655。v二、低頻特性不同二、低頻特性不同v步進電機在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象。振

30、動頻率與負(fù)載情況和步進電機在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象。振動頻率與負(fù)載情況和驅(qū)動器性能有關(guān)，一般認(rèn)為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。驅(qū)動器性能有關(guān)，一般認(rèn)為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現(xiàn)象對于機器的正這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現(xiàn)象對于機器的正常運轉(zhuǎn)非常不利。當(dāng)步進電機工作在低速時，一般應(yīng)采用阻尼技常運轉(zhuǎn)非常不利。當(dāng)步進電機工作在低速時，一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動現(xiàn)象，比如在電機上加阻尼器，或驅(qū)動器上采術(shù)來克服低頻振動現(xiàn)象，比如在電機上加阻尼器，或驅(qū)動器上采用細分技術(shù)用細分技術(shù)(在步進電機上加撥碼開關(guān)實現(xiàn)在步進電機上加撥碼開關(guān)實現(xiàn)

31、)等。等。v交流伺服電機運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服電機運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機械的剛性不足，并且交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機械的剛性不足，并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機能（系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機能（FFT），可檢測出機械的共振點，），可檢測出機械的共振點，便于系統(tǒng)調(diào)整。便于系統(tǒng)調(diào)整。v三、矩頻特性不同三、矩頻特性不同v步進電機的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時會急劇步進電機的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時會急劇下降，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在下降，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300600RPM(rotation per minute )。交流伺服電機為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速（一般。交流伺服電機為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速（一般為為2000RPM或或3000RPM）以內(nèi)，都能輸出額定轉(zhuǎn)矩，在額定轉(zhuǎn)）以內(nèi)，都能輸出額定轉(zhuǎn)矩，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出。速以上為恒功率輸出。v四、過載能力不同四、過載能力不同v步進電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強步進電機一般不