第1章電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)

機(jī)電傳動(dòng)控制 電控技術(shù)就是電氣傳動(dòng)控制技術(shù)、現(xiàn)在也叫機(jī)電傳動(dòng)控制。它的主要內(nèi)容就是研究各類電動(dòng)機(jī)及其控制。 本電子教案將主要介紹電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)；機(jī)電傳動(dòng)控制中最常用繼電器-接觸器控制、PLC控制、步進(jìn)電機(jī)控制、交直流調(diào)速控制、伺服驅(qū)動(dòng)控制等授課內(nèi)容。第1章電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)

1.1交流異步電動(dòng)機(jī)

1.2直流電動(dòng)機(jī)的工作原理和運(yùn)行特性

1.3伺服控制電動(dòng)機(jī)的工作原理和運(yùn)行特性

1.4力矩電動(dòng)機(jī)

：

1.5微型同步電動(dòng)機(jī)1.1交流異步電動(dòng)機(jī)

交流異步電動(dòng)機(jī)按照轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)型式分為籠型異步電動(dòng)機(jī)和繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)。籠型異步電動(dòng)機(jī)因具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、價(jià)格低廉、堅(jiān)固耐用、轉(zhuǎn)子慣量小、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了極其廣泛的應(yīng)用。繞線式異步電動(dòng)機(jī)因其轉(zhuǎn)子采用繞線方式，具有調(diào)速簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn)，在吊車、卷揚(yáng)機(jī)等中小設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。

1.異步電動(dòng)機(jī)的工作原理： 圖1-1是一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，它主要由定子、轉(zhuǎn)子兩大部分構(gòu)成，定子與轉(zhuǎn)子之間有一定的氣隙。定子是靜止不動(dòng)的部分，由定子鐵心、定子繞組和機(jī)座組成。轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)部分，由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成。圖1-1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖1-軸承蓋；2-端蓋；3-接線盒；4-散熱筋；

5-定子鐵心；6-定子繞組；7-轉(zhuǎn)軸；

8-轉(zhuǎn)子；9-風(fēng)扇；10-罩殼；11-軸承；12機(jī)座籠型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組大不相同，它是在轉(zhuǎn)子鐵心槽里插入銅條。再將全部銅條焊接在兩個(gè)端銅環(huán)上，如果將轉(zhuǎn)子鐵心拿掉，則可看出，剩下來的繞組形狀象個(gè)籠子，如圖1-2所示，因此叫籠型轉(zhuǎn)子。對(duì)于中小功率，多采用鋁離心澆鑄而成。繞線式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組一樣，由線圈組成繞組放入轉(zhuǎn)子鐵心槽里，轉(zhuǎn)子可以通過電刷和集電環(huán)外串電阻以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電流的大小和相位的方式進(jìn)行調(diào)速，如圖1-3所示。

圖1-2三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖a）籠型繞組；b）轉(zhuǎn)子外形圖1-3繞線式異步電動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)子繞組及外加電阻的接線方式2.

異步電動(dòng)機(jī)的簡單工作原理：

如圖1-4所示。當(dāng)定子接三相電源后，電動(dòng)機(jī)內(nèi)便形成圓形旋轉(zhuǎn)磁場。若轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子籠型導(dǎo)條與旋轉(zhuǎn)磁場有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)條中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e，方向由右手定則確定。由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)條彼此在端部短路，于是導(dǎo)條中有電流，不考慮電動(dòng)勢(shì)與電流的相位差時(shí)。電流方向同電動(dòng)勢(shì)方向。轉(zhuǎn)子受力，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩T，即為電磁轉(zhuǎn)矩，方向與旋轉(zhuǎn)磁場同方向，轉(zhuǎn)子便在該方向上旋轉(zhuǎn)起來。圖1-4異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

3.異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)： 銘牌是電動(dòng)機(jī)的身份證，認(rèn)識(shí)和了解電動(dòng)機(jī)銘牌中有關(guān)技術(shù)參數(shù)的作用和意義，可以幫助我們正確地選擇、使用和維護(hù)它。圖1-5是我國使用最多的Y系列三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)銘牌的—個(gè)實(shí)例。圖1-5Y系列三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)銘牌

圖1-6異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率PN指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的機(jī)械功率，單位為kW；額定電壓UN指額定運(yùn)行狀態(tài)下加在定子繞組上的線電壓．單位為V；額定電流IN指電動(dòng)機(jī)在定子繞組上加額定電壓、軸上輸出額定功率時(shí)的線電流，單位為A；額定頻率fN我國規(guī)定工業(yè)用電的頻率是50Hz，國外有些國家采用60Hz。額定轉(zhuǎn)速nN指電動(dòng)機(jī)定子加額定頻率的額定電壓，且軸端輸出額定功率時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位為r／min。可以根據(jù)額定轉(zhuǎn)速與額定頻率計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的極數(shù)P和額定轉(zhuǎn)差率SN。

噪聲值(LW)指電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)的最大噪聲。一般電動(dòng)機(jī)功率越大，磁極數(shù)越少，額定轉(zhuǎn)速越高，噪聲越大。工作制式指電動(dòng)機(jī)允許工作的方式，共有S1～S10十種工作制。絕緣等級(jí)絕緣等級(jí)與電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的絕緣材料有關(guān)。它與電動(dòng)機(jī)允許工作的最高溫度有關(guān)，共分A、E、D、F、H五種等級(jí)。連接方法有如圖1-7所示的Y/△兩種方式。請(qǐng)注意有些電動(dòng)機(jī)只能固定一種接法，有些電動(dòng)機(jī)可以兩種切換工作。但是要注意工作電壓，防止錯(cuò)誤接線燒壞電動(dòng)機(jī)。高壓大、中型容量的異步電動(dòng)機(jī)定子繞組常采用丫接線，只合三根引出線。對(duì)中、小容量低壓異步電動(dòng)機(jī).圖1-7三相異步電動(dòng)機(jī)的引出線

a)出線端的排列b)丫連接c)△連接通常把定于三相繞組的六根出線頭都引出來。根據(jù)需要可接成Y型或△型，如圖1-8所示Y/△降壓起動(dòng)、起動(dòng)過程用丫連接(KM1閉合，KM2斷開)，起動(dòng)過程結(jié)束后切換為△連接(KM2閉合，KM1斷開)。防護(hù)等級(jí)IP為防護(hù)代號(hào)，第一位數(shù)字(0～6)規(guī)定了電動(dòng)機(jī)防護(hù)體的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。第二位數(shù)字(0～8)規(guī)定了電動(dòng)機(jī)防水的等級(jí)標(biāo)淮。如IP00為無防護(hù)，數(shù)字越大，防護(hù)等級(jí)越高。共他對(duì)于繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)還必須標(biāo)明轉(zhuǎn)子繞組接法、轉(zhuǎn)子額定電動(dòng)勢(shì)及轉(zhuǎn)子額定電流．有些還標(biāo)明了電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻，有些特殊電動(dòng)機(jī)還標(biāo)明了冷卻方式等。圖1-8Y/△降壓起動(dòng)的接線圖

4.三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性： 在異步電動(dòng)機(jī)中，電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)差s的關(guān)系T＝f(s)通常叫做T-s曲線。為了符合習(xí)慣畫法?？蓪-s曲線轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)速n與轉(zhuǎn)矩T之間的關(guān)系曲線n＝f(T)，稱為異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。分為固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性。固有機(jī)械特性

異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓和額定頻率下，用規(guī)定的接線方式，定子和轉(zhuǎn)子電路中不串聯(lián)任何電阻或電抗時(shí)的機(jī)械特性稱為固有(自然)機(jī)械特性，如圖1-9所示。曲線1為電源正相序時(shí)的固有機(jī)械特性；曲線2為負(fù)相序時(shí)的曲線。圖1-9電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性

人為機(jī)械持性

異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性除與電動(dòng)機(jī)的參數(shù)有關(guān)外，還與外加定子電壓Ul、定子電源頻率fl、定子或者轉(zhuǎn)子電路中串入的電阻或電抗等有關(guān)，將這些參數(shù)人為地加以改變而獲得的機(jī)械特性稱為異步電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性。圖1-9改變定子電源頻率時(shí)的人為機(jī)械特性

圖1-10轉(zhuǎn)子電路串電阻的人為機(jī)械特性

圖1-11改變電源電壓時(shí)人為機(jī)械特性

圖1-12定子電路外接電阻或電抗時(shí)的人為機(jī)械特性

5.

異步電動(dòng)機(jī)一般調(diào)速方法：

異步電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速n與電動(dòng)機(jī)輸人定子電源頻率轉(zhuǎn)差率s和電動(dòng)機(jī)磁極對(duì)數(shù)P的關(guān)系式為：n=60*f1/P*（1-s）。可以看出，異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速可通過改變磁極對(duì)數(shù)P、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差率s、及改變定子頻率f1三種方式。常用的異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法及其比較如下表所示，由表中的對(duì)比可以看出，PWM變頻調(diào)速是最理想的調(diào)速方式。下圖為常用的異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法及其比較表：

1.2直流電動(dòng)機(jī)的工作原理和運(yùn)行特性

直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造較復(fù)雜，價(jià)格也比交流電動(dòng)機(jī)昂貴,維護(hù)維修也較困難。近年來，由于變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，在中小功率的電動(dòng)機(jī)調(diào)速領(lǐng)域中，交流電動(dòng)機(jī)正逐步取代直流電動(dòng)機(jī)。盡管如此，由于直流電動(dòng)機(jī)具有轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、便于大范圍平滑調(diào)速、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大等優(yōu)點(diǎn)，因此，廣泛用于要求進(jìn)行平滑、穩(wěn)定、大范圍的調(diào)速或需靈活控制起動(dòng)、制動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械。1.直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原理

： 直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原理是建立在電磁感應(yīng)和電磁力的基礎(chǔ)上的。圖1-13為直流電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)成圖。 它主要由磁極、電樞、電刷及換向片(又稱整流子或轉(zhuǎn)換器)等三大部分構(gòu)成。 N、S兩個(gè)磁極在工作時(shí)固定不動(dòng)，故又稱定子。定子磁極用于產(chǎn)個(gè)主磁場。在永磁式直流電動(dòng)機(jī)中(一般為小功率的直流電動(dòng)機(jī))，磁極采用永磁材料制成。充磁后即可產(chǎn)生恒定磁場。在他勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)中，磁極由沖壓的硅鋼片迭加而成；外繞勵(lì)磁線圈，由外加勵(lì)磁電流才能產(chǎn)生磁場。在磁極的內(nèi)側(cè)有一個(gè)安裝在軸承上可以轉(zhuǎn)動(dòng)的鐵心。圖1-13直流電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)成團(tuán)

圖1-14直流電動(dòng)機(jī)的截面圖1-主極；2-勵(lì)磁繞組；3-附加極；4附加極繞組；5-極掌；6-極心；7-電樞；8-通份槽；

9-電樞繞組；10-空氣隙；11-軛2.直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的分類

： 按照直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)中使用的直流電動(dòng)機(jī)的種類不同，可分為普通直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)和控制用直流伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)。 按照電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)有無反饋環(huán)節(jié)，可分為開環(huán)(手動(dòng))調(diào)速系統(tǒng)和閉環(huán)(自動(dòng))調(diào)速系統(tǒng)；在閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，又可分為單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)和雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。 按照調(diào)速系統(tǒng)中采用的電力電子器件的不同，可分為晶閘管-電動(dòng)機(jī)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)、晶體管-電動(dòng)機(jī)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)和集成電路-電動(dòng)機(jī)直流自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)。3.直流電動(dòng)機(jī)的一般調(diào)速方法

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在直流電動(dòng)機(jī)中，根據(jù)勵(lì)磁繞組連接方式的不同，可分為他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)四類電動(dòng)機(jī)、而在調(diào)速系統(tǒng)中用得最多的是他勵(lì)電動(dòng)機(jī)。圖1-15為直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)與直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的原理圖。圖1-15直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)與直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的原理圖

3.直流電動(dòng)機(jī)的一般調(diào)速方法有三種：

調(diào)節(jié)串入電樞回路的外加電阻Rad，(調(diào)阻調(diào)速法或電阻控制法)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的電樞供電電壓U(調(diào)壓調(diào)速法或電壓控制法)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的主磁通Φ(調(diào)磁調(diào)速法或勵(lì)磁控制法)圖1-16具有三段附加電組的他勵(lì)電動(dòng)機(jī)控制電路

圖1-17改變電樞電壓調(diào)速的特性圖1-18弱磁調(diào)速的特性

1.3伺服控制電動(dòng)機(jī)的工作原理和運(yùn)行特性

1.3.1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理和運(yùn)行特性:

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的輸入電源是一種脈沖電壓，有一個(gè)輸入脈沖，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)過一個(gè)固定角度。它是一種“一步一步”地轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)過的角度與輸入的電脈沖個(gè)數(shù)嚴(yán)格地成比例，故因此而得名。改變輸入其脈沖的頻率，就可以在很廣的范圍內(nèi)平滑連續(xù)地調(diào)整輸出轉(zhuǎn)速。它還是目前唯一能進(jìn)行開環(huán)控制的執(zhí)行電器，廣泛用于簡易經(jīng)濟(jì)性數(shù)控裝置的改造和設(shè)計(jì)中。1.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的分類

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反應(yīng)式轉(zhuǎn)子用高導(dǎo)磁系數(shù)的材料制造，做成齒型，無線圈，靠定子和轉(zhuǎn)子之間的感應(yīng)電磁力產(chǎn)生力矩并維持相互間的位置。永磁式轉(zhuǎn)子用永久磁鋼制成，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩時(shí)兼有吸引力和排斥力。在無勵(lì)磁情況下能保持轉(zhuǎn)矩，每步轉(zhuǎn)角不能做得很小。混合式轉(zhuǎn)子由永久磁鋼制成，同時(shí)也做成齒狀；定子也與反應(yīng)式定子相似。它具有反應(yīng)式和永磁式兩種方式的優(yōu)點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

2.反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理：

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子組成，定子上的磁極和轉(zhuǎn)子都有齒，定子磁極上的磁寬和磁槽必須和轉(zhuǎn)子上的磁寬和磁槽相等。圖1-19為徑向反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)原理示意圖，它的定子上有6個(gè)磁極，極距角為60°、每圖1-19徑向反應(yīng)式步近電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)原理示意圖個(gè)磁極都看作是一個(gè)齒。每個(gè)磁極上都裝有控制繞組，形成A、B、C三相繞。圖1-19徑向反應(yīng)式步近電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)原理示意圖

3．混臺(tái)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理

： 混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子組成。定于鐵心與反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)相同，每個(gè)極上有小齒和控制繞組。轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)與水久磁鋼的電磁減速式同步電動(dòng)機(jī)相同。以兩相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為例，其結(jié)構(gòu)原理如圖1-20所示。 轉(zhuǎn)子為對(duì)稱的兩段磁鋼，軸向充電后，—段是N極，另一段是S極。定子對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子也分兩段，但實(shí)際上按一段處理，兩段定子鐵心上裝有同一個(gè)兩相對(duì)稱控制繞組，如圖1-20b所示。圖1-20混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖a)S極性轉(zhuǎn)子徑向剖面圖b)軸向視圖c)N極性轉(zhuǎn)子段徑向剖面圖圖1-21兩相繞組接線圖

4.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要特性

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步距角及步距誤差靜態(tài)矩角特性和最大靜轉(zhuǎn)矩最大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大起動(dòng)頻率連續(xù)運(yùn)行頻率圖1-22步進(jìn)電動(dòng)機(jī)距角特性

圖1-23步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩

1.3.2伺服電動(dòng)機(jī)：

伺服電動(dòng)機(jī)把輸入的信號(hào)電壓變?yōu)檗D(zhuǎn)軸的角位移或角速度輸出，轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速隨信號(hào)電壓的方向和大小而改變，并正能帶動(dòng)一定大小的負(fù)載，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件。伺服電動(dòng)機(jī)又稱為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。 伺服電動(dòng)機(jī)有直流和交流兩大類。1.單相異步電動(dòng)機(jī)： 單相異步電動(dòng)機(jī)就是指用單相交流電源的異步電動(dòng)機(jī)。單相異步電機(jī)的運(yùn)行原理和三相異步電機(jī)基本相同，但有其自身的特點(diǎn)。單相異步電動(dòng)機(jī)通常在定子上有兩相繞組，轉(zhuǎn)子是普通籠型的。根據(jù)定子兩個(gè)繞組在定子上的分布以及供電情況的不同，可以產(chǎn)生不同的起動(dòng)待性和運(yùn)行待性。單相電阻分相起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)；單相電容分相起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)；單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)；單相電容起動(dòng)與運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)單相罩極式異步電動(dòng)機(jī)。一般單相異步電動(dòng)機(jī)有以下幾種類型：

相定子繞組通電時(shí)的機(jī)械特性

：

單相異步電動(dòng)機(jī)定子兩相繞組是主繞組m及副繞組a，它們一般是在空間上相差90°電角度的兩個(gè)分布繞組，通電時(shí)產(chǎn)生空間正弦分布的空間磁通勢(shì)。首先分析只有一相繞組通電時(shí)的機(jī)械特性. 單相異步電機(jī)中，籠型轉(zhuǎn)子在正轉(zhuǎn)磁通勢(shì)或反轉(zhuǎn)磁通勢(shì)分別作用下受的電磁轉(zhuǎn)矩T+或T-，與籠型轉(zhuǎn)子在三相異步電動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)(電源相序?yàn)檎?或反向旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)(電源相序?yàn)樨?fù))分別作用下受的電磁轉(zhuǎn)矩是完全一樣的，T+＝f(s)與T-＝f(s)兩條轉(zhuǎn)矩特性如圖1-24所示。圖1-24主繞組通電時(shí)的機(jī)械特性曲線

兩相繞組通電時(shí)的機(jī)械特性：

當(dāng)單相異步電動(dòng)機(jī)主繞組與副繞組同時(shí)通入不同相位的兩相交流電流時(shí),—般情況下產(chǎn)生橢圓旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)F。一個(gè)橢圓旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)也可以分成兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì),—個(gè)是正轉(zhuǎn)磁通勢(shì)F+，一個(gè)是反轉(zhuǎn)磁通勢(shì)F-，F(xiàn)+≠F-。籠型轉(zhuǎn)子在F+作用下產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩T+，T+＝f(s)為正向轉(zhuǎn)矩特性。在F-作用下，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩T-＝f(s)為反向轉(zhuǎn)矩特性。這樣合成轉(zhuǎn)矩特性T＝f(s)，即機(jī)械特性為不過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條曲線。當(dāng)T+＞T-時(shí)，電動(dòng)機(jī)的T＝f(s)、T+＝f(s)、T-＝f(s三條曲線如圖1-25所示。圖1-25單相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性

各種類型的單相異步電動(dòng)機(jī)：

圖1-26單相電阻分相起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)接線圖和矢量圖

圖1-27單相電容分州起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)接線圖和矢量圖

圖1-29單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)

圖1-30單相電容起動(dòng)與運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)

圖1-31單相罩極式異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及矢量圖

2直流伺服電動(dòng)機(jī)

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直流伺服電動(dòng)機(jī)就是微型的他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，其約構(gòu)與原理都與他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)相同。按磁極的種類劃分為兩種：一種是永磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)，它的磁極是永久磁鐵；另—種是電磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)，它的磁極是電磁鐵，磁極外面套著他勵(lì)勵(lì)磁繞組。圖1-32直流伺服電動(dòng)機(jī)的特件a)機(jī)械特性b)調(diào)節(jié)特性3交流伺服電動(dòng)機(jī)

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交流伺服電動(dòng)機(jī)就是兩相異步電動(dòng)機(jī)，它的定子上有空間相差90°電角度的兩相分布繞組，一相為勵(lì)磁繞組f，一相為控制繞組K，轉(zhuǎn)子為籠形。交流伺服機(jī)必須象直流伺服機(jī)一樣具有伺服性。為了滿足信號(hào)電壓強(qiáng)時(shí)轉(zhuǎn)速高、信號(hào)電壓弱時(shí)轉(zhuǎn)速低這一要求，可以讓信號(hào)強(qiáng)時(shí)電機(jī)氣隙磁通勢(shì)接近圓形旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)，弱時(shí)橢圓度大接近脈振磁通勢(shì)就行。而對(duì)于要求信號(hào)電壓消失，即UK＝0后，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)必須采用相應(yīng)技術(shù)措施才能實(shí)現(xiàn)。圖1-33交流伺服電動(dòng)機(jī)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象的避免

交流伺服電動(dòng)機(jī)利用控制信號(hào)電壓UK的大小和相位的變化，控制轉(zhuǎn)速隨之變化.改變UK的大小與相位即實(shí)現(xiàn)對(duì)交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制，控制方法主要有三種：幅值控制、相位控制和幅值—相位控制。圖1-34交流伺服電動(dòng)機(jī)帽值控制(a)控制接線圖(b)Ff最大瞬間圖1-35幅值控制時(shí)的機(jī)械特性與調(diào)節(jié)特性(a)機(jī)械特性(b)調(diào)節(jié)特性

圖1-36相位控制圖1-37幅值-相位控制

1.4力矩電動(dòng)機(jī)

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力矩電動(dòng)機(jī)是一種把伺服電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)結(jié)合而發(fā)展成的一種電動(dòng)機(jī)，它輸出較大的轉(zhuǎn)矩，直接拖動(dòng)負(fù)載運(yùn)行，同時(shí)它又受控制信號(hào)電壓的直接控制進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件。圖1-38直流力矩電動(dòng)機(jī)

a）分裝式b）內(nèi)裝式

1.5微型同步電動(dòng)機(jī)

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微型同步電動(dòng)機(jī)與交流同步電動(dòng)機(jī)一樣，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速恒為同步轉(zhuǎn)速n0，使用在轉(zhuǎn)速要求恒定的裝置中．例如電唱機(jī)、錄音機(jī)、電視設(shè)備、電鐘、時(shí)