第10章控制電機(jī)§10.1概述§10.2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)

10.2.1結(jié)構(gòu)

10.2.2工作方式

10.2.3小步距角的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)§10.3伺服電動(dòng)機(jī)

10.3.1交流伺服電動(dòng)機(jī)

10.3.2直流伺服電動(dòng)機(jī)第10章控制電機(jī)§10.1概述1

前面介紹的異步電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)等都是作為動(dòng)力使用的，其主要任務(wù)是能量轉(zhuǎn)換，例如將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。本章介紹控制電機(jī)?！?0.1概述如：伺服機(jī)將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速；步進(jìn)機(jī)將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為角位移或線位移。

控制電機(jī)的主要功能是轉(zhuǎn)換和傳遞信號(hào)?？刂齐姍C(jī)的種類很多，本章主要介紹步進(jìn)機(jī)、伺服機(jī)。

對(duì)控制電機(jī)的主要要求：動(dòng)作靈敏、準(zhǔn)確、重量輕、體積小、運(yùn)行可靠、耗電少等。前面介紹的異步電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)等都是作為動(dòng)力使用的，2§10.2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)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)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。特點(diǎn)：(1)來(lái)一個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)一個(gè)步距角。

(2)控制脈沖頻率，可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。

(3)改變脈沖順序，改變方向。§10.2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)機(jī)理：步進(jìn)電機(jī)是利用電磁鐵原理，將脈3種類：有勵(lì)磁式和反應(yīng)式兩種。兩種的區(qū)別在于勵(lì)磁式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上有勵(lì)磁線圈，反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上沒(méi)有勵(lì)磁線圈。應(yīng)用：

步進(jìn)機(jī)的應(yīng)用非常廣泛。如：在數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)繪圖儀等設(shè)備中都得到應(yīng)用。

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。種類：應(yīng)用：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410.2.1結(jié)構(gòu)

步進(jìn)機(jī)主要由兩部分構(gòu)成：定子和轉(zhuǎn)子。它們均由磁性材料構(gòu)成，其上分別有六個(gè)、四個(gè)磁極。定子轉(zhuǎn)子定子繞組10.2.1結(jié)構(gòu)步進(jìn)機(jī)主要由兩部分構(gòu)成：定子和轉(zhuǎn)子。它5

定子的六個(gè)磁極上有控制繞組，兩個(gè)相對(duì)的磁極組成一相。

注意：這里的相和三相交流電中的“相”的概念不同。步進(jìn)機(jī)通的是直流電脈沖，這主要是指線圖的聯(lián)接和組數(shù)的區(qū)別。ABC定子轉(zhuǎn)子IAIBIC定子的六個(gè)磁極上有控制繞組，兩個(gè)相對(duì)的磁極組成一相。610.2.2工作方式

步進(jìn)電機(jī)的工作方式可分為：三相單三拍、三相單雙六拍、三相雙三拍等。一、三相單三拍（1）三相繞組聯(lián)接方式：Y型（2）三相繞組中的通電順序?yàn)椋篈相

B相

C相通電順序也可以為：

A相C相B相

10.2.2工作方式步進(jìn)電機(jī)的工作方式可分為：三相7（3）工作過(guò)程化，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)。A相通電，A方向的磁通經(jīng)轉(zhuǎn)子形成閉合回路。若轉(zhuǎn)子和磁場(chǎng)軸線方向原有一定角度，則在磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子被磁A相通電使轉(zhuǎn)子1、3齒和AA'對(duì)齊。CA'BB'C'A3412（3）工作過(guò)程化，吸引轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子的位置力圖使通電相磁路的磁8CA'BB'C'A3412同理，B相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒和B相軸線對(duì)齊，相對(duì)A相通電位置轉(zhuǎn)30；C相通電再轉(zhuǎn)30。1C'342CA'BB'ACA'BB'C'A3412同理，B相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒和B相9

這種工作方式，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，所以稱三相單三拍。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)30。此角稱為步距角，用S表示。（2）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。這種工作方式，因三相繞組中每次只有一相通電，而且，一個(gè)循10二、三相單雙六拍三相繞組的通電順序?yàn)椋?/p>

AABBBCCCAA

共六拍。工作過(guò)程：A相通電，轉(zhuǎn)子1、3齒和A相對(duì)齊。CA'BB'C'A3412二、三相單雙六拍三相繞組的通電順序?yàn)椋汗ぷ鬟^(guò)程：A相通電，轉(zhuǎn)11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15°。（1）BB'

磁場(chǎng)對(duì)2、4齒有磁拉力，該拉力使轉(zhuǎn)子順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。A、B相同時(shí)通電（2）AA'

磁場(chǎng)繼續(xù)對(duì)1、3齒有拉力。CA'BB'C'A3412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12總之，每個(gè)循環(huán)周期，有六種通電狀態(tài)，所以稱為三相六拍，步距角為15。CA'BB'C'A3412B相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒和B相對(duì)齊，又轉(zhuǎn)了15?？傊總€(gè)循環(huán)周期，有六種通電狀態(tài)，所以稱為三相六拍，步距角13三、三相雙三拍三相繞組的通電順序?yàn)椋?/p>

AB

BC

CA

AB

共三拍。AB通電CA'BB'C'A3412CA'BB'C'A3412BC通電三、三相雙三拍三相繞組的通電順序?yàn)椋篈B通電CA'BB'C'14以上三種工作方式，三相雙三拍和三相單雙六拍較三相單三拍穩(wěn)定，因此較常采用。工作方式為三相雙三拍時(shí)，每通入一個(gè)電脈沖，轉(zhuǎn)子也是轉(zhuǎn)30，即S=30。CA通電CA'BB'C'A3412以上三種工作方式，三相雙三拍和三相單雙六拍較三相單三拍穩(wěn)定，1510.2.3小步距角的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)際采用的步進(jìn)電機(jī)的步距角多為3度和1.5度，步距角越小，機(jī)加工的精度越高。為產(chǎn)生小步距角，定、轉(zhuǎn)子都做成多齒的，圖中轉(zhuǎn)子40個(gè)齒，定子仍是6個(gè)磁極，但每個(gè)磁極上也有五個(gè)齒。10.2.3小步距角的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)際采用的步進(jìn)電機(jī)的步16轉(zhuǎn)子的齒距等于360/40=9

，齒寬、齒槽各4.5。

為使轉(zhuǎn)、定子的齒對(duì)齊，定子磁極上的小齒，齒寬和齒槽和轉(zhuǎn)子相同。轉(zhuǎn)子的齒距等于360/40=9，齒寬、齒槽各4.517工作原理：假設(shè)是單三拍通電工作方式。（1）A相通電時(shí)，定子A相的五個(gè)小齒和轉(zhuǎn)子對(duì)齊。此時(shí)，B相和A相空間差120，含

120/9=齒

A相和C相差240，含240/9=個(gè)齒。所以，A相的轉(zhuǎn)子、定子的五個(gè)小齒對(duì)齊時(shí)，B相、C相不能對(duì)齊，B相的轉(zhuǎn)子、定子相差1/3個(gè)齒（3），C相的轉(zhuǎn)子、定子相差2/3個(gè)齒（6）。工作原理：假設(shè)是單三拍通電工作方式。（1）A相通電時(shí)，定子18若工作方式改為三相六拍，則每通一個(gè)電脈沖，轉(zhuǎn)子只轉(zhuǎn)1.5。異步機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向仍由相序決定。同理，C相通電再轉(zhuǎn)3……（2）A相斷電、B相通電后，轉(zhuǎn)子只需轉(zhuǎn)過(guò)1/3個(gè)齒（3），使B相轉(zhuǎn)子、定子對(duì)齊。若工作方式改為三相六拍，則每通一個(gè)電脈沖，異步機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向仍19f：電脈沖的頻率

轉(zhuǎn)速

步進(jìn)機(jī)通過(guò)一個(gè)電脈沖,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角度,稱為步距角。m:一個(gè)周期的運(yùn)行拍數(shù)Zr：轉(zhuǎn)子齒數(shù)如：Zr=40,m=3時(shí)步距角f：電脈沖的頻率轉(zhuǎn)速步進(jìn)機(jī)通過(guò)一個(gè)電脈沖,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角20§10.3伺服電動(dòng)機(jī)

交流伺服電動(dòng)機(jī)和直流伺服電動(dòng)機(jī)。伺服電動(dòng)機(jī)分類：

伺服電動(dòng)機(jī)的作用是驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。被控對(duì)象的轉(zhuǎn)距和轉(zhuǎn)速受信號(hào)電壓控制，信號(hào)電壓的大小和極性改變時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和方向也跟著變化。伺服電動(dòng)機(jī)的作用§10.3伺服電動(dòng)機(jī)交流伺服電動(dòng)機(jī)和直流伺服電動(dòng)機(jī)。伺2110.3.1交流伺服電動(dòng)機(jī)

原理與兩相交流異步電機(jī)相同，定子上裝有兩個(gè)繞組—?jiǎng)?lì)磁繞組和控制繞組。勵(lì)磁繞組和控制繞組在空間相隔90。控制繞組勵(lì)磁繞組轉(zhuǎn)子10.3.1交流伺服電動(dòng)機(jī)原理與兩相交流異步電機(jī)相同22勵(lì)磁繞組中串聯(lián)電容C的目的是為了產(chǎn)生兩相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。接線：勵(lì)磁繞組的接線放大器控制繞組的接線檢測(cè)元件控制信號(hào)勵(lì)磁繞組中串聯(lián)電容C的目的是為了產(chǎn)生兩相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。接線：勵(lì)磁23

適當(dāng)選擇電容的大小，可使通入兩個(gè)繞組的電流相位差接近90，因此便產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子便轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。1例：選擇電容，可使交流伺服電機(jī)電路中的電壓電流的相量關(guān)系如圖所示。勵(lì)磁繞組的接線適當(dāng)選擇電容的大小，可使通入兩個(gè)繞組的電流相位差接近9024放大器控制繞組的接線檢測(cè)元件控制信號(hào)

工作時(shí)兩個(gè)繞組中產(chǎn)生的電流和的相位差近90°，因此便產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)?？刂齐妷号c電源電壓兩者頻率相同，相位相同或反相。放控制繞組的接線檢控制信號(hào)工作時(shí)兩個(gè)繞組中產(chǎn)生的電流25（1）U2=0時(shí)，轉(zhuǎn)子停止。這時(shí)，雖然U2=0V，U1仍存在，似乎成單相運(yùn)行狀態(tài)，但和單相異步機(jī)不同。若單相電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行后，出現(xiàn)單相后仍轉(zhuǎn)。伺服電機(jī)不同，單相電壓時(shí)設(shè)備不能轉(zhuǎn)。交流伺服電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)：原因：交流伺服電機(jī)R2設(shè)計(jì)得較大。所以在U2=0時(shí)，交流伺服電機(jī)的T=f(s)曲線如下頁(yè)圖：（1）U2=0時(shí)，轉(zhuǎn)子停止。這時(shí)，雖然U2=0V，U126

當(dāng)U2=0V時(shí)，脈動(dòng)磁場(chǎng)分成的正反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)距T、T

的合成轉(zhuǎn)矩T與單相異步機(jī)不同。合成轉(zhuǎn)矩的方向與旋轉(zhuǎn)方向相反，所以電機(jī)在U2=0V時(shí)，能立即停止，體現(xiàn)了控制信號(hào)的作用(有控制電壓時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)控制電壓時(shí)不轉(zhuǎn))，以免失控。交流伺服電動(dòng)機(jī)的T=f(s)曲線（U2=0時(shí)）s'T210s"T"T'T021反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)當(dāng)U2=0V時(shí)，脈動(dòng)磁場(chǎng)分成的正反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)距27（3）控制電壓U2

大小變化時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速相應(yīng)變化，轉(zhuǎn)速與電壓U2

成正比。U2

的極性改變時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向改變。（2）交流伺服電機(jī)R2設(shè)計(jì)得較大，使Sm>1，Tst大，啟動(dòng)迅速，穩(wěn)定運(yùn)行范圍大。交流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線(U1=const

)nTU20.8U20.6U20.4U2Tn（3）控制電壓U2大小變化時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速相應(yīng)變化，轉(zhuǎn)速與電28

交流伺服電機(jī)的輸出功率一般為0.1-100W，電源頻率分50Hz、400Hz等多種。它的應(yīng)用很廣泛，如用在自動(dòng)控制、溫度自動(dòng)記錄等系統(tǒng)中。應(yīng)用交流伺服電機(jī)的輸出功率一般為0.1-100W，電源頻率2910.3.2直流伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)：與直流電動(dòng)機(jī)基本相同。為減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量做得細(xì)長(zhǎng)一些。工作原理：與直流電動(dòng)機(jī)相同。供電方式：他勵(lì)。勵(lì)磁繞組和電樞由兩個(gè)獨(dú)立電源供電：MU1IfIaU2放大器UU1為勵(lì)磁電壓，U2為電樞電壓。10.3.2直流伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)：與直流電動(dòng)機(jī)基本相同。為30由機(jī)械特性可知：(1)U1（即磁通）不變時(shí)，一定的負(fù)載下，U2,n。(2)U2=0時(shí)，電機(jī)立即停轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)：電樞電壓的極性改變，電機(jī)反轉(zhuǎn)。直流伺服電機(jī)的機(jī)械特性公式與他勵(lì)直流電機(jī)一樣：機(jī)械特性曲線U20.8U20.6U20.4U2nT由機(jī)械特性可知：反轉(zhuǎn)：電樞電壓的極性改變，電機(jī)反轉(zhuǎn)。直流伺服31

直流伺服電機(jī)的特性較交流伺服電機(jī)硬。經(jīng)常用在功率稍大的系統(tǒng)中，它的輸出功率一般為1-600W。它的用途很多，如隨動(dòng)系統(tǒng)中的位置控制等。應(yīng)用：直流伺服電機(jī)的特性較交流伺服電機(jī)硬。經(jīng)常用在功率稍大的系32第10章控制電機(jī)§10.1概述§10.2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)

10.2.1結(jié)構(gòu)

10.2.2工作方式

10.2.3小步距角的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)§10.3伺服電動(dòng)機(jī)

10.3.1交流伺服電動(dòng)機(jī)

10.3.2直流伺服電動(dòng)機(jī)第10章控制電機(jī)§10.1概述33

前面介紹的異步電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)等都是作為動(dòng)力使用的，其主要任務(wù)是能量轉(zhuǎn)換，例如將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。本章介紹控制電機(jī)?！?0.1概述如：伺服機(jī)將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速；步進(jìn)機(jī)將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為角位移或線位移。

控制電機(jī)的主要功能是轉(zhuǎn)換和傳遞信號(hào)?？刂齐姍C(jī)的種類很多，本章主要介紹步進(jìn)機(jī)、伺服機(jī)。

對(duì)控制電機(jī)的主要要求：動(dòng)作靈敏、準(zhǔn)確、重量輕、體積小、運(yùn)行可靠、耗電少等。前面介紹的異步電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)等都是作為動(dòng)力使用的，34§10.2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)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)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。特點(diǎn)：(1)來(lái)一個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)一個(gè)步距角。

(2)控制脈沖頻率，可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。

(3)改變脈沖順序，改變方向?！?0.2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)機(jī)理：步進(jìn)電機(jī)是利用電磁鐵原理，將脈35種類：有勵(lì)磁式和反應(yīng)式兩種。兩種的區(qū)別在于勵(lì)磁式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上有勵(lì)磁線圈，反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上沒(méi)有勵(lì)磁線圈。應(yīng)用：

步進(jìn)機(jī)的應(yīng)用非常廣泛。如：在數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)繪圖儀等設(shè)備中都得到應(yīng)用。

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。種類：應(yīng)用：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3610.2.1結(jié)構(gòu)

步進(jìn)機(jī)主要由兩部分構(gòu)成：定子和轉(zhuǎn)子。它們均由磁性材料構(gòu)成，其上分別有六個(gè)、四個(gè)磁極。定子轉(zhuǎn)子定子繞組10.2.1結(jié)構(gòu)步進(jìn)機(jī)主要由兩部分構(gòu)成：定子和轉(zhuǎn)子。它37

定子的六個(gè)磁極上有控制繞組，兩個(gè)相對(duì)的磁極組成一相。

注意：這里的相和三相交流電中的“相”的概念不同。步進(jìn)機(jī)通的是直流電脈沖，這主要是指線圖的聯(lián)接和組數(shù)的區(qū)別。ABC定子轉(zhuǎn)子IAIBIC定子的六個(gè)磁極上有控制繞組，兩個(gè)相對(duì)的磁極組成一相。3810.2.2工作方式

步進(jìn)電機(jī)的工作方式可分為：三相單三拍、三相單雙六拍、三相雙三拍等。一、三相單三拍（1）三相繞組聯(lián)接方式：Y型（2）三相繞組中的通電順序?yàn)椋篈相

B相

C相通電順序也可以為：

A相C相B相

10.2.2工作方式步進(jìn)電機(jī)的工作方式可分為：三相39（3）工作過(guò)程化，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)。A相通電，A方向的磁通經(jīng)轉(zhuǎn)子形成閉合回路。若轉(zhuǎn)子和磁場(chǎng)軸線方向原有一定角度，則在磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子被磁A相通電使轉(zhuǎn)子1、3齒和AA'對(duì)齊。CA'BB'C'A3412（3）工作過(guò)程化，吸引轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子的位置力圖使通電相磁路的磁40CA'BB'C'A3412同理，B相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒和B相軸線對(duì)齊，相對(duì)A相通電位置轉(zhuǎn)30；C相通電再轉(zhuǎn)30。1C'342CA'BB'ACA'BB'C'A3412同理，B相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒和B相41

這種工作方式，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，所以稱三相單三拍。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)30。此角稱為步距角，用S表示。（2）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。這種工作方式，因三相繞組中每次只有一相通電，而且，一個(gè)循42二、三相單雙六拍三相繞組的通電順序?yàn)椋?/p>

AABBBCCCAA

共六拍。工作過(guò)程：A相通電，轉(zhuǎn)子1、3齒和A相對(duì)齊。CA'BB'C'A3412二、三相單雙六拍三相繞組的通電順序?yàn)椋汗ぷ鬟^(guò)程：A相通電，轉(zhuǎn)43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15°。（1）BB'

磁場(chǎng)對(duì)2、4齒有磁拉力，該拉力使轉(zhuǎn)子順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。A、B相同時(shí)通電（2）AA'

磁場(chǎng)繼續(xù)對(duì)1、3齒有拉力。CA'BB'C'A3412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44總之，每個(gè)循環(huán)周期，有六種通電狀態(tài)，所以稱為三相六拍，步距角為15。CA'BB'C'A3412B相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒和B相對(duì)齊，又轉(zhuǎn)了15?？傊?，每個(gè)循環(huán)周期，有六種通電狀態(tài)，所以稱為三相六拍，步距角45三、三相雙三拍三相繞組的通電順序?yàn)椋?/p>

AB

BC

CA

AB

共三拍。AB通電CA'BB'C'A3412CA'BB'C'A3412BC通電三、三相雙三拍三相繞組的通電順序?yàn)椋篈B通電CA'BB'C'46以上三種工作方式，三相雙三拍和三相單雙六拍較三相單三拍穩(wěn)定，因此較常采用。工作方式為三相雙三拍時(shí)，每通入一個(gè)電脈沖，轉(zhuǎn)子也是轉(zhuǎn)30，即S=30。CA通電CA'BB'C'A3412以上三種工作方式，三相雙三拍和三相單雙六拍較三相單三拍穩(wěn)定，4710.2.3小步距角的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)際采用的步進(jìn)電機(jī)的步距角多為3度和1.5度，步距角越小，機(jī)加工的精度越高。為產(chǎn)生小步距角，定、轉(zhuǎn)子都做成多齒的，圖中轉(zhuǎn)子40個(gè)齒，定子仍是6個(gè)磁極，但每個(gè)磁極上也有五個(gè)齒。10.2.3小步距角的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)際采用的步進(jìn)電機(jī)的步48轉(zhuǎn)子的齒距等于360/40=9

，齒寬、齒槽各4.5。

為使轉(zhuǎn)、定子的齒對(duì)齊，定子磁極上的小齒，齒寬和齒槽和轉(zhuǎn)子相同。轉(zhuǎn)子的齒距等于360/40=9，齒寬、齒槽各4.549工作原理：假設(shè)是單三拍通電工作方式。（1）A相通電時(shí)，定子A相的五個(gè)小齒和轉(zhuǎn)子對(duì)齊。此時(shí)，B相和A相空間差120，含

120/9=齒

A相和C相差240，含240/9=個(gè)齒。所以，A相的轉(zhuǎn)子、定子的五個(gè)小齒對(duì)齊時(shí)，B相、C相不能對(duì)齊，B相的轉(zhuǎn)子、定子相差1/3個(gè)齒（3），C相的轉(zhuǎn)子、定子相差2/3個(gè)齒（6）。工作原理：假設(shè)是單三拍通電工作方式。（1）A相通電時(shí)，定子50若工作方式改為三相六拍，則每通一個(gè)電脈沖，轉(zhuǎn)子只轉(zhuǎn)1.5。異步機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向仍由相序決定。同理，C相通電再轉(zhuǎn)3……（2）A相斷電、B相通電后，轉(zhuǎn)子只需轉(zhuǎn)過(guò)1/3個(gè)齒（3），使B相轉(zhuǎn)子、定子對(duì)齊。若工作方式改為三相六拍，則每通一個(gè)電脈沖，異步機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向仍51f：電脈沖的頻率

轉(zhuǎn)速

步進(jìn)機(jī)通過(guò)一個(gè)電脈沖,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角度,稱為步距角。m:一個(gè)周期的運(yùn)行拍數(shù)Zr：轉(zhuǎn)子齒數(shù)如：Zr=40,m=3時(shí)步距角f：電脈沖的頻率轉(zhuǎn)速步進(jìn)機(jī)通過(guò)一個(gè)電脈沖,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角52§10.3伺服電動(dòng)機(jī)

交流伺服電動(dòng)機(jī)和直流伺服電動(dòng)機(jī)。伺服電動(dòng)機(jī)分類：

伺服電動(dòng)機(jī)的作用是驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。被控對(duì)象的轉(zhuǎn)距和轉(zhuǎn)速受信號(hào)電壓控制，信號(hào)電壓的大小和極性改變時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和方向也跟著變化。伺服電動(dòng)機(jī)的作用§10.3伺服電動(dòng)機(jī)交流伺服電動(dòng)機(jī)和直流伺服電動(dòng)機(jī)。伺5310.3.1交流伺服電動(dòng)機(jī)

原理與兩相交流異步電機(jī)相同，定子上裝有兩個(gè)繞組—?jiǎng)?lì)磁繞組和控制繞組。勵(lì)磁繞組和控制繞組在空間相隔90。控制繞組勵(lì)磁繞組轉(zhuǎn)子10.3.1交流伺服電動(dòng)機(jī)原理與兩相交流異步電機(jī)相同54勵(lì)磁繞組中串聯(lián)電容C的目的是為了產(chǎn)生兩相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。接線：勵(lì)磁繞組的接線放大器控制繞組的接線檢測(cè)元件控制信號(hào)勵(lì)磁繞組中串聯(lián)電容C的目的是為了產(chǎn)生兩相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。接線：勵(lì)磁55

適當(dāng)選擇電容的大小，可使通入兩個(gè)繞組的電流相位差接近90，因此便產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子便轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。1例：選擇電容，可使交流伺服電機(jī)電路中的電壓電流的相量關(guān)系如圖所示。勵(lì)磁繞組的接線適當(dāng)選擇電容的大小，可使通入兩個(gè)繞組的電流相位差接近9056放大器控制繞組的接線檢測(cè)元件控制信號(hào)

工作時(shí)兩個(gè)繞組中產(chǎn)生的電流和的相位差近90°，因此便產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)?？刂齐妷号c電源電壓兩者頻率相同，相位相同或反相。放控制繞組的接線檢控制信號(hào)工作時(shí)兩個(gè)繞組中產(chǎn)生的電流57（1）U2=0時(shí)，轉(zhuǎn)子停止。這時(shí)，雖然U2=0V，U1仍存在，似乎成單相運(yùn)行狀態(tài)，但和單相異步機(jī)不同。若單相電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行后，出現(xiàn)單相后仍轉(zhuǎn)。伺服電機(jī)不同，單相電壓時(shí)設(shè)備不能轉(zhuǎn)。交流伺服電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)：原因：交流伺服電機(jī)R2設(shè)計(jì)得較大。所以在U2=0時(shí)，交流伺服電機(jī)的T=f(s)曲線如下頁(yè)圖：（1）U2=0時(shí)，轉(zhuǎn)