第7章驱动和控制微电机ppt课件.ppt

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1、7.2伺服电动机7.3测速发电机7.4自整角机7.5旋转变压器本章主要介绍单相异步电动机、伺服电动机、测速发电机、自整角机、旋转变压器、微型同步电动机、步进电动机、开关磁阻电动机、直线异步电动机、永磁无刷直流电动机和交直流两用电动机的工作原理及其应用。7.1单相异步电动机7.6微型同步电动机7.8开关磁阻电动机7.7步进电动机7.9直线异步电动机7.10永磁无刷直流电动机7.11交直流两用电动机基本要求：1.熟练掌握单相异步电动机的工作原理及主要类型，了解其应用情况；2.熟练掌握直流伺服电动机的基本结构、运行特性及实际应用，熟练掌握交流伺服电动机

2、的工作原理、特性、控制方式及实际应用；3.掌握测速发电机的工作原理，了解测速发电机的输出误差的原因，掌握减小输出误差的方法；4.了解自整角机的结构与工作原理，误差分析与选用时应注意的问题以及应用情况；5.了解旋转变压器的结构与工作原理、误差及其改进方法，掌握旋转变压器的各种补偿控制方法，了解旋转变压器的应用情况；6.了解永磁式、反应式和磁滞式同步电动机的结构、工作原理、特点及应用情况；7.掌握步进电机的结构和工作原理，了解步进电机的频率特性、驱动电源以及应用情况；8.了解开关磁阻电动机系统的组成、特点及应用情况；9.了解直线异步电动机的结构、工作

3、原理及应用情况；10.了解永磁直流无刷电动机的结构、工作原理、运行特性、控制方法以及应用情况。11.了解交直流两用电动机的结构、工作原理、工作特性及应用情况；7.1单相异步电动机教学要求：⒈了解单相异步电动机的结构特点；⒉掌握单相异步电动机的工作原理，弄清单相异步电动机为什么不能自起动？⒊重点掌握单相异步电动机的的起动方法与类型。7.1.1单相异步电动机的工作原理一、单相异步电动机的结构单相异步电动机的转子就是普通的笼型转子。定子铁心由硅钢片叠压而成，嵌有定子绕组。为了产生起动转矩，单相异步电动机定子上都安放两套绕组，一个为工作绕组，另一个为起动

4、绕组，两个绕组在空间相距900电角度。起动绕组一般只在起动时接入，起动完毕就与电源断开，正常运行只有一个工作绕组接在电源上。也有一些电容或电阻电动机，运行时仍然接于电源上，实质是两相电机，由于接在单相电源上，仍称为单相异步电动机。图7.1.1单相异步电动机结构二、单相异步电动机的工作原理1、单相绕组通入单相交流电时的情况单相交流绕组通入单相正弦交流电流产生脉动磁动势，它可以分解为两个大小相等、转速相同、转向相反的圆形旋转磁动势F+和F-，建立起正转和反转旋转磁场ф+和ф-，这两个旋转磁场切割转子导体，分别在转子导体中产生感应电动势和感应电流，从而

5、产生正向电磁转矩Tem+和反向电磁转矩Tem_，叠加后即为推动转子转动的合成转矩Tem。图7.1.2单相异步电动机的磁场和转矩图7.1.3三相异步电动机的曲线设电动机转速为n，则对正转磁场而言，转差率s+为对反转磁场而言，转差率s-为分析：⑵当s≠1时，T≠0，T的方向，取决于s的正负。一旦旋转，转向依外力方向而定，即在外力矩作用下，电机可朝外力方向旋转。三相异步电动机运行中断一相，电机仍能继续运转。⑶由于存在负序转矩，使合成转矩减小，过载能力降低，TL不变，n下降→S上升→I2`上升→I1上升→温升增加。⑴转子静止时，n=0,S=1，合成转矩为

6、0。单相异步电动机无起动转矩，故单相异步电动机不能自行起动。三相异步电动机电源一相断线时，相当于一台单相异步电动机，故不能自起动。7.1.2单相异步电动机的主要类型一、分相起动电动机包括：电容起动电动机、电容电动机和电阻起动电动机.根据获得旋转磁场方式的不同，分为分相电动机和罩极电动机1、电容起动电动机特点：⑴起动绕组和电容按短时工作设计；⑵电容起分相和提高功率因数的作用。由于起动绕组和电容按短时工作设计，因此，当n达70～85%n1时，离心开关自动断开。⑶改变电容起动电动机的转向，只需将工作绕组或起动绕组的两个出线端对调即可。图7.1.5单相电

7、容起动电动机实质上是一台两相异步电动机，起动绕组和工作电容应按长期工作方式设计。图7.1.6单相电容电动机2、电容电动机特点：⑴起动绕组和工作电容器按长期工作设计；⑵过载能力、功率因数和效率均较高；⑶容量能做到五十瓦至几千瓦；⑷应用比较广泛，如应用于压气机、空调等；⑸电容电动机反转的方法与电容起动电动机相同。3、电阻起动电动机在起动绕组中串联电阻来分相，即工作绕组电阻小，电抗大；起动绕组电阻大，电抗小。特点：起动转矩较小，只适用于空载或轻载起动的场合。二、罩极电动机定子铁心做成凸极式，由硅钢片叠压而成，工作绕组为集中绕组，套在定子磁极上，每个极靴

8、表面1/3～1/4处开有一个凹槽，放入罩极绕组（短路环），如图7.1.7所示：1、结构特点：图7.1.7单相罩极电动机2、工作原理在时间