電機及拖動基礎(chǔ)知識課件

電機及拖動基礎(chǔ)知識*直流電機*交流電機*控制電機電機及拖動基礎(chǔ)知識*直流電機直流電機一、直流電機工作原理直流電機一、直流電機工作原理知識點2.對于發(fā)電機，換向器的作用是把電樞繞組中感應(yīng)的交變電動勢變?yōu)橹绷麟妱觿菹蛲獠枯敵鲋绷麟妷?；對于電動機，是把外界供給的直流電流變?yōu)槔@組中的交變電流以使電機旋轉(zhuǎn)。3.直流電機常做成電樞旋轉(zhuǎn)形式1.如果想要得到直流電動勢，那么必須把線圈感應(yīng)的交變電動勢進(jìn)行整流，實現(xiàn)整流的裝置稱之為換向器

知識點2.對于發(fā)電機，換向器的作用是把電樞繞組中感應(yīng)的交二.直流電機的主要結(jié)構(gòu)主磁極換向極電刷裝置機座端蓋定子轉(zhuǎn)子電樞鐵心--通常用0.5mm厚的涂有絕緣漆的硅鋼片的沖片疊壓電樞繞組---采用單疊繞組（并聯(lián)支路數(shù)2a=2p）和單波繞組（并聯(lián)支路數(shù)2a=2）換向器轉(zhuǎn)軸二.直流電機的主要結(jié)構(gòu)主磁極換向極電刷裝置機座端蓋定子轉(zhuǎn)子電三、直流電機的換向

1.換向概述

元件從開始換向到換向終了所經(jīng)歷的時間，稱為換向周期

。換向周期通常只有千分之幾秒。直流電機在運行中，電樞繞組每個元件在經(jīng)過電刷時都要經(jīng)歷換向過程.

換向問題很復(fù)雜，換向不良會在電刷與換向片之間產(chǎn)生火花。當(dāng)火花大到一定程度，可能損壞電刷和換向器表面，使電機不能正常工作。

產(chǎn)生火花的原因很多，除了電磁原因外，還有機械的原因。此外換向過程還伴隨著電化學(xué)和電熱學(xué)等現(xiàn)象。

三、直流電機的換向

1.換向概述

元件從開始換向到換2.改善換向的方法（1）選擇合適的電刷，增加換向片與電刷之間的接觸電阻（2）裝設(shè)換向磁極*位于幾何中性線處裝換向磁極，換向繞組與電樞繞組串聯(lián)*在直流電動機中，換向極極性應(yīng)與換向元件邊剛離開的主極極性相同*在直流發(fā)電機中，換向極極性應(yīng)與換向元件邊要進(jìn)入的主極極性相同2.改善換向的方法（1）選擇合適的電刷，增加換向片與電刷之間換向極繞組連接與極性換向極繞組連接與極性四.直流電機的特性1.直流電機的勵磁方式

供給勵磁繞組電流的方式稱為勵磁方式。分為他勵和自勵兩大類，自勵方式又分并勵、串勵和復(fù)勵三種方式。2.直流發(fā)電機的外特性電勢平衡方程式*他勵發(fā)電機的外特性四.直流電機的特性1.直流電機的勵磁方式供給勵磁繞他勵直流發(fā)電機并勵直流發(fā)電機他勵直流發(fā)電機并勵直流發(fā)電機他勵并勵外特性曲線如圖所示定義：當(dāng)n=nN,If=IfN時U=f(I)由曲線可見，負(fù)載電流增大時，端電壓有所下降。端電壓下降有兩個原因：一是在勵磁電流一定情況下，負(fù)載電流增大，電樞反應(yīng)的去磁作用使每極磁通量減少，使電動勢減少；另一個原因是電樞回路上的電阻壓降隨負(fù)載電流增大而增加，使端電壓下降。他勵并勵外特性曲線如圖所示定義：當(dāng)n=nN,If=If*并勵發(fā)電機的外特性

對并勵發(fā)電機，除了像他勵發(fā)電機存在的電樞反應(yīng)去磁作用和電樞回路上的電阻壓降使端電壓下降外，還有第三個原因：由于上述兩個原因使端電壓下降，引起勵磁電流減小，端電壓進(jìn)一步下降。3.直流電動機的機械特性據(jù)電動機的方程U=Ea+IaRa*并勵發(fā)電機的外特性對并勵發(fā)電機，除了像他勵

機械特性的表達(dá)式稱為理想空載轉(zhuǎn)速。nTemn0（1）.他勵(并勵）直流電動機固有機械特性電樞電阻很小，特性曲線斜率很小，所以機械特性為“硬特性”。串勵電動機機械特性為“軟特性”.他勵.串勵機械特性的（2）.人為機械特性*電樞串電阻時的人為特性*降低電樞電壓時的人為特性*減弱勵磁磁通時的人為特性nTemRaURn0TLABCD三種調(diào)速方法（2）.人為機械特性*電樞串電阻時的人為特性*降低電樞電壓時五.熟記以下公式1.直流電機的電樞電動勢大小:2.直流電機的電磁轉(zhuǎn)矩大小:3.

--過載倍數(shù)五.熟記以下公式大小:2.直流電機的電磁轉(zhuǎn)矩大小:3.-六.直流電動機的電氣制動電氣制動方法---能耗制動、反接制動（電源反接、倒拉反轉(zhuǎn)反接）、回饋制動

能耗制動特點：操作簡單,但隨著轉(zhuǎn)速下降,電動勢減小,制動電流和制動轉(zhuǎn)矩也隨著減小,制動效果變差。

反接制動特點：,從電源輸入的電功率和從軸上輸入的機械功率轉(zhuǎn)變成的電功率一起消耗在電樞回路電阻上。

回饋制動時由于有功功率回饋到電網(wǎng)，因此與能耗和反接制動相比，回饋制動是比較經(jīng)濟的。六.直流電動機的電氣制動電氣制動方法---能耗制動、反接制動電動制動電動制動U1U2V2W1V1W2NS2極異步電動機原理結(jié)構(gòu)圖旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生：三相對稱繞組中通入對稱三相電流三相異步電動機按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分為鼠籠式、繞線式交流電機.1.三相異步電動機n<n1nn1U1U2V2W1V1W2NS2極異步電動機原理結(jié)構(gòu)圖旋轉(zhuǎn)磁場U1U2V2W1V1W2NS2極同步發(fā)電機原理結(jié)構(gòu)圖

2.同步發(fā)電機n=n1nU1U2V2W1V1W2NS2極同步發(fā)電機原理結(jié)構(gòu)圖同步發(fā)電機按結(jié)構(gòu)形式分為旋轉(zhuǎn)電樞式和旋轉(zhuǎn)磁極式，后者應(yīng)用較廣。旋轉(zhuǎn)磁極式按磁極形狀分為隱極式和凸極式。按原動機類別分為汽輪發(fā)電機（采用隱極式）和水輪發(fā)電機（凸極式）同步發(fā)電機按結(jié)構(gòu)形式分為旋轉(zhuǎn)電樞式和旋轉(zhuǎn)磁極式，后者3.三相異步電動機的調(diào)速根據(jù)三相異步電動機的轉(zhuǎn)速公式異步電動機有三種基本調(diào)速方法：1）.改變定子極對數(shù)P；2）.改變電源頻率f；3）.改變轉(zhuǎn)差率S調(diào)速（包括轉(zhuǎn)子串接電阻調(diào)速、定子調(diào)壓調(diào)速和串極調(diào)速）變頻調(diào)速（1）變頻調(diào)速中的變頻器必須同時改變電源的電壓和頻率，才能滿足要求（2）變頻電源接在市電電源與交流電機之間（3）優(yōu)點是轉(zhuǎn)速能平滑調(diào)節(jié)，調(diào)速范圍廣，效率高，缺點是調(diào)速系統(tǒng)復(fù)雜，成本高3.三相異步電動機的調(diào)速根據(jù)三相異步電動機的轉(zhuǎn)速公式異步電動串極調(diào)速（1）串極調(diào)速是在轉(zhuǎn)子回路中串接一個與轉(zhuǎn)子電勢同頻率的附加電動勢，通過改變附加電動勢幅值大小和相位調(diào)速（2）串極調(diào)速完全克服了轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的缺點，它具有高效率、無級平滑調(diào)速、較硬的低速機械特性串極調(diào)速控制電機

伺服電動機又稱為執(zhí)行電動機，在自動控制系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件。它將輸入的電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)軸的角位移或角速度輸出，改變輸入信號的大小和極性可以改變伺服電動機的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向，故輸入的電壓信號又稱為控制信號或控制電壓。1.伺服電動機

伺服電動機分為直流伺服電動機和交流伺服電動機兩大類直流伺服電動機實際上就是他勵直流電動機

控制電機伺服電動機又稱為執(zhí)行電動機，在自動控制系統(tǒng)中

通過改變控制信號的大小和極性來控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的大小和方向，這種方式叫電樞控制；若把控制信號加到勵磁繞組上進(jìn)行控制，這種方式叫磁場控制。磁場控制有嚴(yán)重的缺點，使用的場合很少。通過改變控制信號的大小和極性來控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的大小和方

直流伺服電動機原理圖直流伺服電動機原理圖交流伺服電動機實際上就是兩相異步電動機，所以有時也叫兩相伺服電動機。電機定子上有兩相繞組，一相叫勵磁繞組，接到交流勵磁電源上，另一相為控制繞組

交流伺服電動機的定子與異步電動機類似，在定子槽中裝有勵磁繞組和控制繞組，而轉(zhuǎn)子主要有兩種結(jié)構(gòu)形式交流伺服電動機實際上就是兩相異步電動機，所以有時也叫兩相伺服（1）籠型轉(zhuǎn)子

這種籠型轉(zhuǎn)子和三相異步電動機的籠型轉(zhuǎn)子一樣，但籠型轉(zhuǎn)子的導(dǎo)條采用高電阻率的導(dǎo)電材料制造，如青銅、黃銅。另外，為了提高交流伺服電動機的快速響應(yīng)性能，宜把籠型轉(zhuǎn)子做成又細(xì)又長，以減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量。(2)非磁性空心杯轉(zhuǎn)子

如圖所示，非磁性空心杯轉(zhuǎn)子交流伺服電動機有兩個定子：外定子和內(nèi)定子，外定子鐵芯槽內(nèi)安放有勵磁繞組和控制繞組，而內(nèi)定子一般不放繞組，僅作磁路的一部分；空心杯轉(zhuǎn)子位于內(nèi)外繞組之間，通常用非磁性材料（如銅、鋁或鋁合金）制成（1）籠型轉(zhuǎn)子(2)非磁性空心杯轉(zhuǎn)子

圖7.6

非磁性空心杯轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖1-空心杯轉(zhuǎn)子；2-外定子；3-內(nèi)定子；4-機殼；5-端蓋圖7.6

非磁性空心杯轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖

測速發(fā)電機是一種測量轉(zhuǎn)速的微型發(fā)電機，它把輸入的機械轉(zhuǎn)速變換為電壓信號輸出，并要求輸出的電壓信號與轉(zhuǎn)速成正比，即U=Cn測速發(fā)電機分為直流測速發(fā)電機和交流測速發(fā)電機兩大類

2.測速發(fā)電機

（1）直流測速發(fā)電機實際就是一種微型直流發(fā)電機，按定子磁極的勵磁方式分為電磁式和永磁式如圖測速發(fā)電機是一種測量轉(zhuǎn)速的微型發(fā)電機，它把輸入的機械直流測速發(fā)電機工作原理直流測速發(fā)電機工作原理

交流測速發(fā)電機分為同步測速發(fā)電機和異步測速發(fā)電機同步測速發(fā)電機的輸出頻率和電壓幅值隨轉(zhuǎn)速，很少用于控制系統(tǒng)。異步測速發(fā)電機輸出電壓頻率與速度無關(guān)，輸出電壓與速度成正比，控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用（2）.交流測速發(fā)電機

交流異步測速發(fā)電機與交流伺服電動機的結(jié)構(gòu)相似，其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有籠型的，也有杯型的，在自動控制系統(tǒng)中多用空心杯轉(zhuǎn)子異步測速發(fā)電機。

交流測速發(fā)電機分為同步測速發(fā)電機和異步測速發(fā)電機（2）.（3）步進(jìn)電動機步進(jìn)電動機是一種把電脈沖轉(zhuǎn)換成角位移的電動機。其運行特點：每輸入一個電脈沖，步進(jìn)電機就前進(jìn)一步，其角位移與脈沖數(shù)成正比，電機轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比，而且轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向與各相繞組的通電方式有關(guān)。（3）步進(jìn)電動機

根據(jù)勵磁方式的不同，步進(jìn)電動機分為反應(yīng)式、永磁式和感應(yīng)子式（又叫混合式），而反應(yīng)式步進(jìn)電動機應(yīng)用較多步進(jìn)電動機的結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)子和定子組成。轉(zhuǎn)子通常用硅鋼片疊成凸極形式，轉(zhuǎn)子上沒有繞組。定子嵌有多相星形連接的控制繞組，由專用脈沖電源供電。根據(jù)勵磁方式的不同，步進(jìn)電動機分為反應(yīng)式、永磁式和感應(yīng)電機及拖動基礎(chǔ)知識課件

步進(jìn)電動機控制過程中，定子繞組每改變一次通電方式，成為一拍?？刂品绞椒譃椋喝鄦稳模ˋ-B-C-A）；三相單、雙六拍（A-AB-B-BC-C-CA-A）；三相雙三拍（AB-BC-CA-AB）。步進(jìn)電動機的步距角可通過下式計算：

步進(jìn)電動機控制過程中，定子繞組每改變一次通電方式，成為m為步進(jìn)電機相數(shù)，C為通電狀態(tài)系數(shù)，單拍或三拍取C=1，單雙拍混合取C=2；Zr為轉(zhuǎn)子齒數(shù)步進(jìn)電動機的轉(zhuǎn)速可通過下式計算：

m為步進(jìn)電機相數(shù)，C為通電狀態(tài)系數(shù)，單拍或三拍取C=1，電機及拖動基礎(chǔ)知識課件電機及拖動基礎(chǔ)知識課件練習(xí)題練習(xí)題電機及拖動基礎(chǔ)知識課件電機及拖動基礎(chǔ)知識課件1.直流電機的電樞繞組若是單疊繞組，則其并聯(lián)支路數(shù)等于(主磁極數(shù))。2.發(fā)電機的基本工作原理是：(電磁感應(yīng))。3.空心杯電樞直流伺服電動機有4.水輪發(fā)電機的定子結(jié)構(gòu)與三相異步電動機的定子結(jié)構(gòu)基本相同，但其轉(zhuǎn)子一般采用(凸極)式。一個外定子和(1)個內(nèi)定子5.滑差電動機的轉(zhuǎn)差離合器電樞是由(三相鼠籠式異步電動機)拖動的。6.無刷直流電動機與一般直流電動機最大的優(yōu)點區(qū)別是(無滑動接觸和換向火花，可靠性高以及無噪聲)。1.直流電機的電樞繞組若是單疊繞組，則其并聯(lián)支路數(shù)等于(7.異步電動機的極數(shù)越少，則轉(zhuǎn)速越高，輸出轉(zhuǎn)矩(越小)。8.直流電動機回饋制動時，電動機處于(發(fā)電)狀態(tài)。9.并勵發(fā)電機輸出電壓隨負(fù)載電流增強而降低的原因有(3)個方面。10.在直流電機中，為了改善換向，需要裝置換向極，其換向極繞組應(yīng)與(電樞串聯(lián))。11.國產(chǎn)小功率三相鼠籠式異步電動機的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體結(jié)構(gòu)采用最廣泛的是(鑄鋁)轉(zhuǎn)子。7.異步電動機的極數(shù)越少，則轉(zhuǎn)速越高，輸出轉(zhuǎn)矩(越小)12.同步電機的結(jié)構(gòu)形式有(2)種452.三相異步電動機啟動瞬間，啟動電流很大，啟動轉(zhuǎn)矩（不很大）13.電動機采用電磁抱閘和電磁離合器進(jìn)行制動的原理是（電流的磁效應(yīng)）14.直流并勵電動機采用能耗制動時，切斷電樞電源，同時電樞與電阻接通，并（保持勵磁電流不變），產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩方向與電樞轉(zhuǎn)動方向相反，使電動機迅速制動15.空心杯非磁性轉(zhuǎn)子交流伺服電動機，當(dāng)只給勵磁繞組通入勵磁電流時，產(chǎn)生的磁場為（脈動）磁場12.同步電機的結(jié)構(gòu)形式有(2)種452.三相異步電16.有個三相六極轉(zhuǎn)子上有40齒的步進(jìn)電動機，采用單三拍供電，則電動機的步距角為（3）16.有個三相六極轉(zhuǎn)子上有40齒的步進(jìn)電動機，采用單三拍供電機及拖動基礎(chǔ)知識*直流電機*交流電機*控制電機電機及拖動基礎(chǔ)知識*直流電機直流電機一、直流電機工作原理直流電機一、直流電機工作原理知識點2.對于發(fā)電機，換向器的作用是把電樞繞組中感應(yīng)的交變電動勢變?yōu)橹绷麟妱觿菹蛲獠枯敵鲋绷麟妷?；對于電動機，是把外界供給的直流電流變?yōu)槔@組中的交變電流以使電機旋轉(zhuǎn)。3.直流電機常做成電樞旋轉(zhuǎn)形式1.如果想要得到直流電動勢，那么必須把線圈感應(yīng)的交變電動勢進(jìn)行整流，實現(xiàn)整流的裝置稱之為換向器

知識點2.對于發(fā)電機，換向器的作用是把電樞繞組中感應(yīng)的交二.直流電機的主要結(jié)構(gòu)主磁極換向極電刷裝置機座端蓋定子轉(zhuǎn)子電樞鐵心--通常用0.5mm厚的涂有絕緣漆的硅鋼片的沖片疊壓電樞繞組---采用單疊繞組（并聯(lián)支路數(shù)2a=2p）和單波繞組（并聯(lián)支路數(shù)2a=2）換向器轉(zhuǎn)軸二.直流電機的主要結(jié)構(gòu)主磁極換向極電刷裝置機座端蓋定子轉(zhuǎn)子電三、直流電機的換向

1.換向概述

元件從開始換向到換向終了所經(jīng)歷的時間，稱為換向周期

。換向周期通常只有千分之幾秒。直流電機在運行中，電樞繞組每個元件在經(jīng)過電刷時都要經(jīng)歷換向過程.

換向問題很復(fù)雜，換向不良會在電刷與換向片之間產(chǎn)生火花。當(dāng)火花大到一定程度，可能損壞電刷和換向器表面，使電機不能正常工作。

產(chǎn)生火花的原因很多，除了電磁原因外，還有機械的原因。此外換向過程還伴隨著電化學(xué)和電熱學(xué)等現(xiàn)象。

三、直流電機的換向

1.換向概述

元件從開始換向到換2.改善換向的方法（1）選擇合適的電刷，增加換向片與電刷之間的接觸電阻（2）裝設(shè)換向磁極*位于幾何中性線處裝換向磁極，換向繞組與電樞繞組串聯(lián)*在直流電動機中，換向極極性應(yīng)與換向元件邊剛離開的主極極性相同*在直流發(fā)電機中，換向極極性應(yīng)與換向元件邊要進(jìn)入的主極極性相同2.改善換向的方法（1）選擇合適的電刷，增加換向片與電刷之間換向極繞組連接與極性換向極繞組連接與極性四.直流電機的特性1.直流電機的勵磁方式

供給勵磁繞組電流的方式稱為勵磁方式。分為他勵和自勵兩大類，自勵方式又分并勵、串勵和復(fù)勵三種方式。2.直流發(fā)電機的外特性電勢平衡方程式*他勵發(fā)電機的外特性四.直流電機的特性1.直流電機的勵磁方式供給勵磁繞他勵直流發(fā)電機并勵直流發(fā)電機他勵直流發(fā)電機并勵直流發(fā)電機他勵并勵外特性曲線如圖所示定義：當(dāng)n=nN,If=IfN時U=f(I)由曲線可見，負(fù)載電流增大時，端電壓有所下降。端電壓下降有兩個原因：一是在勵磁電流一定情況下，負(fù)載電流增大，電樞反應(yīng)的去磁作用使每極磁通量減少，使電動勢減少；另一個原因是電樞回路上的電阻壓降隨負(fù)載電流增大而增加，使端電壓下降。他勵并勵外特性曲線如圖所示定義：當(dāng)n=nN,If=If*并勵發(fā)電機的外特性

對并勵發(fā)電機，除了像他勵發(fā)電機存在的電樞反應(yīng)去磁作用和電樞回路上的電阻壓降使端電壓下降外，還有第三個原因：由于上述兩個原因使端電壓下降，引起勵磁電流減小，端電壓進(jìn)一步下降。3.直流電動機的機械特性據(jù)電動機的方程U=Ea+IaRa*并勵發(fā)電機的外特性對并勵發(fā)電機，除了像他勵

機械特性的表達(dá)式稱為理想空載轉(zhuǎn)速。nTemn0（1）.他勵(并勵）直流電動機固有機械特性電樞電阻很小，特性曲線斜率很小，所以機械特性為“硬特性”。串勵電動機機械特性為“軟特性”.他勵.串勵機械特性的（2）.人為機械特性*電樞串電阻時的人為特性*降低電樞電壓時的人為特性*減弱勵磁磁通時的人為特性nTemRaURn0TLABCD三種調(diào)速方法（2）.人為機械特性*電樞串電阻時的人為特性*降低電樞電壓時五.熟記以下公式1.直流電機的電樞電動勢大小:2.直流電機的電磁轉(zhuǎn)矩大小:3.

--過載倍數(shù)五.熟記以下公式大小:2.直流電機的電磁轉(zhuǎn)矩大小:3.-六.直流電動機的電氣制動電氣制動方法---能耗制動、反接制動（電源反接、倒拉反轉(zhuǎn)反接）、回饋制動

能耗制動特點：操作簡單,但隨著轉(zhuǎn)速下降,電動勢減小,制動電流和制動轉(zhuǎn)矩也隨著減小,制動效果變差。

反接制動特點：,從電源輸入的電功率和從軸上輸入的機械功率轉(zhuǎn)變成的電功率一起消耗在電樞回路電阻上。

回饋制動時由于有功功率回饋到電網(wǎng)，因此與能耗和反接制動相比，回饋制動是比較經(jīng)濟的。六.直流電動機的電氣制動電氣制動方法---能耗制動、反接制動電動制動電動制動U1U2V2W1V1W2NS2極異步電動機原理結(jié)構(gòu)圖旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生：三相對稱繞組中通入對稱三相電流三相異步電動機按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分為鼠籠式、繞線式交流電機.1.三相異步電動機n<n1nn1U1U2V2W1V1W2NS2極異步電動機原理結(jié)構(gòu)圖旋轉(zhuǎn)磁場U1U2V2W1V1W2NS2極同步發(fā)電機原理結(jié)構(gòu)圖

2.同步發(fā)電機n=n1nU1U2V2W1V1W2NS2極同步發(fā)電機原理結(jié)構(gòu)圖同步發(fā)電機按結(jié)構(gòu)形式分為旋轉(zhuǎn)電樞式和旋轉(zhuǎn)磁極式，后者應(yīng)用較廣。旋轉(zhuǎn)磁極式按磁極形狀分為隱極式和凸極式。按原動機類別分為汽輪發(fā)電機（采用隱極式）和水輪發(fā)電機（凸極式）同步發(fā)電機按結(jié)構(gòu)形式分為旋轉(zhuǎn)電樞式和旋轉(zhuǎn)磁極式，后者3.三相異步電動機的調(diào)速根據(jù)三相異步電動機的轉(zhuǎn)速公式異步電動機有三種基本調(diào)速方法：1）.改變定子極對數(shù)P；2）.改變電源頻率f；3）.改變轉(zhuǎn)差率S調(diào)速（包括轉(zhuǎn)子串接電阻調(diào)速、定子調(diào)壓調(diào)速和串極調(diào)速）變頻調(diào)速（1）變頻調(diào)速中的變頻器必須同時改變電源的電壓和頻率，才能滿足要求（2）變頻電源接在市電電源與交流電機之間（3）優(yōu)點是轉(zhuǎn)速能平滑調(diào)節(jié)，調(diào)速范圍廣，效率高，缺點是調(diào)速系統(tǒng)復(fù)雜，成本高3.三相異步電動機的調(diào)速根據(jù)三相異步電動機的轉(zhuǎn)速公式異步電動串極調(diào)速（1）串極調(diào)速是在轉(zhuǎn)子回路中串接一個與轉(zhuǎn)子電勢同頻率的附加電動勢，通過改變附加電動勢幅值大小和相位調(diào)速（2）串極調(diào)速完全克服了轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的缺點，它具有高效率、無級平滑調(diào)速、較硬的低速機械特性串極調(diào)速控制電機

伺服電動機又稱為執(zhí)行電動機，在自動控制系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件。它將輸入的電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)軸的角位移或角速度輸出，改變輸入信號的大小和極性可以改變伺服電動機的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向，故輸入的電壓信號又稱為控制信號或控制電壓。1.伺服電動機

伺服電動機分為直流伺服電動機和交流伺服電動機兩大類直流伺服電動機實際上就是他勵直流電動機

控制電機伺服電動機又稱為執(zhí)行電動機，在自動控制系統(tǒng)中

通過改變控制信號的大小和極性來控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的大小和方向，這種方式叫電樞控制；若把控制信號加到勵磁繞組上進(jìn)行控制，這種方式叫磁場控制。磁場控制有嚴(yán)重的缺點，使用的場合很少。通過改變控制信號的大小和極性來控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的大小和方

直流伺服電動機原理圖直流伺服電動機原理圖交流伺服電動機實際上就是兩相異步電動機，所以有時也叫兩相伺服電動機。電機定子上有兩相繞組，一相叫勵磁繞組，接到交流勵磁電源上，另一相為控制繞組

交流伺服電動機的定子與異步電動機類似，在定子槽中裝有勵磁繞組和控制繞組，而轉(zhuǎn)子主要有兩種結(jié)構(gòu)形式交流伺服電動機實際上就是兩相異步電動機，所以有時也叫兩相伺服（1）籠型轉(zhuǎn)子

這種籠型轉(zhuǎn)子和三相異步電動機的籠型轉(zhuǎn)子一樣，但籠型轉(zhuǎn)子的導(dǎo)條采用高電阻率的導(dǎo)電材料制造，如青銅、黃銅。另外，為了提高交流伺服電動機的快速響應(yīng)性能，宜把籠型轉(zhuǎn)子做成又細(xì)又長，以減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量。(2)非磁性空心杯轉(zhuǎn)子

如圖所示，非磁性空心杯轉(zhuǎn)子交流伺服電動機有兩個定子：外定子和內(nèi)定子，外定子鐵芯槽內(nèi)安放有勵磁繞組和控制繞組，而內(nèi)定子一般不放繞組，僅作磁路的一部分；空心杯轉(zhuǎn)子位于內(nèi)外繞組之間，通常用非磁性材料（如銅、鋁或鋁合金）制成（1）籠型轉(zhuǎn)子(2)非磁性空心杯轉(zhuǎn)子

圖7.6

非磁性空心杯轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖1-空心杯轉(zhuǎn)子；2-外定子；3-內(nèi)定子；4-機殼；5-端蓋圖7.6

非磁性空心杯轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖

測速發(fā)電機是一種測量轉(zhuǎn)速的微型發(fā)電機，它把輸入的機械轉(zhuǎn)速變換為電壓信號輸出，并要求輸出的電壓信號與轉(zhuǎn)速成正比，即U=Cn測速發(fā)電機分為直流測速發(fā)電機和交流測速發(fā)電機兩大類

2.測速發(fā)電機

（1）直流測速發(fā)電機實際就是一種微型直流發(fā)電機，按定子磁極的勵磁方式分為電磁式和永磁式如圖測速發(fā)電機是一種測量轉(zhuǎn)速的微型發(fā)電機，它把輸入的機械直流測速發(fā)電機工作原理直流測速發(fā)電機工作原理

交流測速發(fā)電機分為同步測速發(fā)電機和異步測速發(fā)電機同步測速發(fā)電機的輸出頻率和電壓幅值隨轉(zhuǎn)速，很少用于控制系統(tǒng)。異步測速發(fā)電機輸出電壓頻率與速度無關(guān)，輸出電壓與速度成正比，控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用（2）.交流測速發(fā)電機

交流異步測速發(fā)電機與交流伺服電動機的結(jié)構(gòu)相似，其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有籠型的，也有杯型的，在自動控制系統(tǒng)中多用空心杯轉(zhuǎn)子異步測速發(fā)電機。

交流測速發(fā)電機分為同步測速發(fā)電機和異步測速發(fā)電機（2）.（3）步進(jìn)電動機步進(jìn)電動機是一種把電脈沖轉(zhuǎn)換成角位移的電動機。其運行特點：每輸入一個電脈沖，步進(jìn)電機就前進(jìn)一步，其角位移與脈沖數(shù)成正比，電機轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比，而且轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向與各相繞組的通電方式有關(guān)。（3）步進(jìn)電動機

根據(jù)勵磁方式的不同，步進(jìn)電動機分為反應(yīng)式、永磁式和感應(yīng)子式（又叫混合式），而反應(yīng)式步進(jìn)電動機應(yīng)用較多步進(jìn)電動機的結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)子和定子組成。轉(zhuǎn)子通常用硅鋼片疊成凸極形式，轉(zhuǎn)子上沒有繞組。定子嵌有多相星形連接的控制繞組，由專用脈沖電