微特電機-模塊課件

4.2步進(jìn)電動機4.3測速發(fā)電機4.4自整角機4.5旋轉(zhuǎn)變壓器4.6感應(yīng)同步器4.1伺服電動機模塊四微特電機4.2步進(jìn)電動機4.3測速發(fā)電機4.4自整角機4.5旋轉(zhuǎn)變壓器4.6感應(yīng)同步器4.1伺服電動機電機與拖動4.2步進(jìn)電動機4.3測速發(fā)電機4.4自整角機414.1伺服電動機伺服電動機——執(zhí)行電動機。●功能：將電壓信號轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)速信號?！穹N類：直流伺服電動機、交流伺服電動機。電機與拖動伺服電動機的特點可控性好：控制信號一出現(xiàn)，電機馬上轉(zhuǎn)動；控制信號一消失，電機立即停轉(zhuǎn)具有線性的機械特性和調(diào)節(jié)特性轉(zhuǎn)動慣量小，能快速響應(yīng)(轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)：細(xì)長、無鐵心、空心杯)4.1伺服電動機伺服電動機——執(zhí)行電動機。電機與拖動21.直流伺服電動機(1)基本結(jié)構(gòu)與普通小型直流電動機相同?！駝畲欧绞剑河来攀?、電磁式（他勵）。稀土永磁材料：稀土鈷、稀土釹鐵硼等。SM+Ua－IaE永磁式SM+Ua－IaE+Uf－If電磁式電機與拖動1.直流伺服電動機(1)基本結(jié)構(gòu)SM+IaE永磁式SM+3(2)工作原理——與普通直流電機無異施加Ua→Ia主磁通：ΦTe→n→E電磁轉(zhuǎn)矩：Te=CTΦ

Ia

電動勢：E

=CEΦ

n電樞電路電壓方程：Ua

=E+Ra

Ian=UaCEΦ－RaCECTΦ2Te

電機與拖動(2)工作原理——與普通直流電機無異施加Ua→Ia主磁4(3)控制方式及其特性①電樞控制式：

Uf

=UfN，Ua

=Uc（控制電壓）n=UcCEΦN－RaCECTΦN2TeOTen

Uc3

Uc2Uc1Uc3＞Uc2＞Uc1機械特性O(shè)UcnT1

T2

T3T3＞T2＞T1控制特性電機與拖動(3)控制方式及其特性①電樞控制式：Ua=Uc（控制5②磁場控制式：Ua

=UaN，Uf

=Uc（控制電壓）忽略磁路飽和、不計電樞反應(yīng)：Φ=CφUf=CφUcn=UaNCECφUc

－RaCECTCφ2Uc2Te

nOTe

Uc3Uc2Uc1UC3＞Uc2＞Uc1機械特性電機與拖動②磁場控制式：Ua=UaN6(1)基本結(jié)構(gòu)①定子：兩相對稱繞組②轉(zhuǎn)子:籠型結(jié)構(gòu)/空心杯2.(傳統(tǒng)的)交流伺服電動機電機與拖動SM~控制繞組勵磁繞組c＋Uc－＋Uf－f交流伺服電動機實際上是一種兩相異步電動機。(1)基本結(jié)構(gòu)2.(傳統(tǒng)的)交流伺服電動機電機與拖動SM7轉(zhuǎn)子內(nèi)定子外定子繞組轉(zhuǎn)軸空心杯轉(zhuǎn)子交流伺服電動機的結(jié)構(gòu)示意圖電機與拖動轉(zhuǎn)子內(nèi)定子外定子繞組轉(zhuǎn)軸空心杯轉(zhuǎn)子交流伺服電動機的8對稱兩相繞組在空間上互差90電角度繞組中對稱兩相電流在時間上互差90電角度兩相繞組產(chǎn)生的圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢對稱兩相繞組在空間上互差90電角度兩相繞組產(chǎn)生的圓形旋轉(zhuǎn)9fc1分解為兩個大小相等、轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁動勢ff1分解為兩個大小相等、轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁動勢反向旋轉(zhuǎn)磁動勢互相抵消正向旋轉(zhuǎn)磁動勢合成圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢f1兩相磁動勢的合成fc1分解為兩個大小相等、轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁動勢ff1分解為兩10①兩相繞組通以相位相差90o的額定電壓●對稱兩相運行→圓形旋轉(zhuǎn)磁場●改變轉(zhuǎn)向：

uc

反相，即改變兩相繞組中電流的相序→旋轉(zhuǎn)磁場改變方向→轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向改變。(2)工作原理SM~控制繞組勵磁繞組c＋Uc－＋Uf－f電機與拖動①兩相繞組通以相位相差90o的額定電壓(2)工作原理11②當(dāng)uc=0或uc≠0，但uc和uf同相位時電機處在單相狀態(tài)→脈振磁通勢F0：靜止時：n=0，Te+

=Te－，Te

=0，不能起動；正在運行時：Te

≠0，轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)——單相自轉(zhuǎn)！TeOnn=f(TF)n=f(TR)n=f(T)普通異步電動機電機與拖動如果電機參數(shù)與一般的單相異步電動機一樣，當(dāng)控制信號消失時，電機轉(zhuǎn)速雖會下降，但仍會繼續(xù)轉(zhuǎn)動。伺服電動機在控制信號消失后仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的失控現(xiàn)象稱為“自轉(zhuǎn)”。②當(dāng)uc=0或uc≠0，但uc和uf同12TeOnn=f(Te+)n=f(Te-)n=f(Te)普通異步電動機nTeOR2↑n=f(Te+)n=f(Te-1)n=f(Te)交流伺服電動機克服自轉(zhuǎn)加大轉(zhuǎn)子電阻，使sm>1，單相運行時:n>0,Te<0TeOnn=f(Te+)n=f(Te-)n=f(Te)13①兩相控制：保持=90o和Uc=Uf

，同時改變Uc和Uf的大?。ㄊ冀K為對稱運行）。②幅值控制：保持=90o和Uf=UN，改變Uc

和Uf的大小。③相位控制：保持Uc=Uf

=UN

，改變的大小。④幅相控制：同時改變uc的大小和相位?！窠涣魉欧妱訖C的功率和頻率：0.1~100W，50、400Hz等。(3)控制方式電機與拖動①兩相控制：保持=90o和Uc=Uf，14交流伺服電動機電機與拖動交流伺服電動機電機與拖動15交流伺服電動機電機與拖動交流伺服電動機電機與拖動164.2步進(jìn)電動機●功能：將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)速信號。轉(zhuǎn)角θ∝脈沖信號的個數(shù)；轉(zhuǎn)速n∝脈沖信號的頻率。●用途：高精度的角度控制。●按定子相數(shù)不同：三相、四相、五相、六相等；按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同：永磁式、磁阻式、混合式與電源、負(fù)載、環(huán)境等因素?zé)o關(guān)1.基本結(jié)構(gòu)2.工作原理電機與拖動4.2步進(jìn)電動機●功能：將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)速信1714231.定子：一、結(jié)構(gòu)2.轉(zhuǎn)子：U1U2V1V2W2W1三相磁阻式步進(jìn)電動機原理圖電機與拖動11.定子：一、結(jié)構(gòu)2.轉(zhuǎn)子：U1U2V1V2W2W118●

步進(jìn)電動機的典型結(jié)構(gòu)U2U1W2W1V1V2電機與拖動●步進(jìn)電動機的典型結(jié)構(gòu)U2U1W2W1V1V2電機與拖動192.工作原理●一拍：從一次通電到另一次通電。●步距角：每一拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度。(1)m相單m拍運行（三相單三拍運行）(2)m相雙m拍運行（三相雙三拍運行）(3)m相單-雙m拍運行（三相雙三拍運行）電機與拖動2.工作原理●一拍：從一次通電到另一次通電。(1)m201423U1U2V1V2W2W1(1)m相單m拍運行（三相單三拍運行）通電順序：U相→V相→W

相→U相。1423(1)U相通電1423U1U2V1V2W2W11423(2)V相通電1423U1U2V1V2W2W11423(3)W相通電●

步距角：θ=30°電機與拖動1U1U2V1V2W2W1(1)m相單m拍運行（三21(2)m相雙m拍運行（三相雙三拍運行）通電順序：UV相→VW相→WU相。1423U1U2V1V2W2W1(1)UV相通電14231423U1U2V1V2W2W1(2)VW相通電14231423U1U2V1V2W2W1(3)WU相通電1423●

步距角：θ=30°電機與拖動(2)m相雙m拍運行（三相雙三拍運行）通電順序：22(3)m相單-雙2m拍運行(三相單-雙六拍運行）通電順序：U→UV→V→VW→W→WU→U。1423U1U2V1V2W2W11423U1U2V1V2W2W11423U1U2V1V2W2W11423U1U2V1V2W2W11423U1U2V1V2W2W11423U1U2V1V2W2W11423●θ=15°電機與拖動(3)m相單-雙2m拍運行(三相單-雙六拍運行）23●步距角：θ=360°zNz：轉(zhuǎn)子齒數(shù)N：拍數(shù)●

轉(zhuǎn)速：一個θ→轉(zhuǎn)(1/

zN)圈，脈沖頻率為f→每秒轉(zhuǎn)(f

/

zN)圈。n=60fzN例如：三相步進(jìn)電動機z=40，則①采用單/雙三拍時：②采用三相六拍時：θ=360°zN360°40×3==3°θ=360°zN360°40×6==1.5°電機與拖動●步距角：θ=360°zNz：轉(zhuǎn)子齒數(shù)●轉(zhuǎn)速：n24●

步進(jìn)電動機的參數(shù)：脈沖放大器步進(jìn)電動機脈沖分配器脈沖輸入負(fù)載驅(qū)動電源最大靜轉(zhuǎn)矩、起動頻率、運行頻率?！?/p>

步進(jìn)電動機的控制方式：電機與拖動●步進(jìn)電動機的參數(shù)：脈沖步進(jìn)脈沖脈沖輸入負(fù)載驅(qū)動電源25步進(jìn)電動機電機與拖動步進(jìn)電動機電機與拖動26步進(jìn)電動機電機與拖動步進(jìn)電動機電機與拖動274.3測速發(fā)電機●功能：將轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換成與之成正比的電壓信號?！裼猛荆盒Ｕ?、計算元件。●

種類：直流測速發(fā)電機、交流測速發(fā)電機。1.直流測速發(fā)電機2.交流測速發(fā)電機電機與拖動4.3測速發(fā)電機●功能：將轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換成與之成正比的281.直流測速發(fā)電機(1)基本結(jié)構(gòu)：與普通小型直流發(fā)電機相同。勵磁方式：電磁式（他勵）和永磁式。EI＋U－TGRL＋Uf－If電磁式TGRLEI＋U－永磁式(2)工作原理空載時：U=E

=CEΦ

n負(fù)載時：U=E

－Ra

I電機與拖動1.直流測速發(fā)電機(1)基本結(jié)構(gòu)：與普通小型直流發(fā)電機相29U=CEΦ

n－RaURLU=nCEΦ

1+RaRLU∝

nRL→∞

RL2

RL1UnORL2＞RL1①電樞反應(yīng)——采用較大RL②環(huán)境溫度的變化，引起各繞組的電阻值變化；③負(fù)載變化，引起電刷與換向器接觸電阻的變化。電機與拖動U=CEΦn－RaUU=302.交流測速發(fā)電機(1)基本結(jié)構(gòu)定子：定子鐵心上有兩相對稱繞組。轉(zhuǎn)子：籠型、杯型。輸出繞組勵磁繞組(2)工作原理－Uf＋I(xiàn)fΦd正弦交流uf→if→Φd

Φd=Φdm

sinωt①

轉(zhuǎn)子靜止時：勵磁繞組:一次繞組轉(zhuǎn)子繞組:二次繞組Ef××··Ed→Ef→Ed→Id電機與拖動2.交流測速發(fā)電機(1)基本結(jié)構(gòu)31IfId→Ff→Fd→Φd××··－Uf＋I(xiàn)fEfΦdEd忽略勵磁繞組的漏阻抗，則：Uf=－Ef=

j

4.44fkwfNfΦdm輸出繞組：與Φd無交鏈，不會產(chǎn)生E0。＋

U0－Ed=－j

4.44fkwrNrΦdm即：n=0時，U0

=0。電機與拖動If→Ff→Φd×·－Uf＋I(xiàn)fEfΦdEd忽略勵磁繞32②轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時：Φd－Uf＋I(xiàn)fEfΦd＋

U0－交變感應(yīng)旋轉(zhuǎn)切割

Ed→Id

Eq→IqEq·×××··→ΦqΦq

eq=

C1Φd

n=

C1n

Φdm

sinωtΦq

=C2eq=

C1C2n

Φdm

sinωt=

Φqm

sinωtC1、C2——電機常數(shù)。Φqm

=

C1C2n

Φdm電機與拖動②轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時：Φd－Uf＋I(xiàn)fEfΦd＋交變感應(yīng)33輸出繞組：U0=－E0=j4.44fkw0N0Φqm=j4.44fkw0

N0C1C2n

Φdm

=C1C2n

Uf

kw0

N0KwfNfΦq→E0→U0輸出空載電壓：－Uf＋I(xiàn)fEfΦd＋

U0－Eq·×××··ΦqE0●結(jié)論：①U0

∝n；②u0與uf同頻率、同相位。電機與拖動輸出繞組：U0=－E0=j4.44fkw0N0Φq344.4自整角機●功能：對角位移或角速度的偏差進(jìn)行自動整步?！裢铰?lián)接系統(tǒng)：無機械聯(lián)接的兩個系統(tǒng)同步轉(zhuǎn)動?！穹N類：①按作用的不同：力矩式、控制式；②按相數(shù)的不同：單相、三相?！窠Y(jié)構(gòu)：定子、轉(zhuǎn)子。單相：定子為三相繞組、轉(zhuǎn)子為單相繞組；三相：定子、轉(zhuǎn)子均為三相繞組。電機與拖動4.4自整角機●功能：對角位移或角速度的偏差進(jìn)行自動35自整角機的結(jié)構(gòu)示意圖轉(zhuǎn)子鐵心單相繞組定子鐵心三相繞組電刷1.力矩式自整角機2.控制式自整角機電機與拖動自整角機的結(jié)構(gòu)示意圖轉(zhuǎn)子鐵心單相繞組定子鐵心三相繞組電刷1.361.力矩式自整角機UVWUVWa發(fā)送機b接收機~ΦΦEUaEVaEWaEUbEVbEWb(1)轉(zhuǎn)子處在協(xié)調(diào)位置時

縱向脈振Φ

→EUa=EUb，EVa=EVb，EWa=EWb;IUIVIWIU=IV=

IW=0

→Te

=0，轉(zhuǎn)子靜止。定同子步繞組電機與拖動1.力矩式自整角機UVWUVWa發(fā)送機b接收機~ΦΦE37UVWUVWa發(fā)送機b接收機~EUaEVaEWaEUbEVbEWbIUIVIW(2)轉(zhuǎn)子處在非協(xié)調(diào)位置時ΦΦ

→EUa≠EUb，EVa≠EVb，EWa≠EWb;IU、IV、IW≠0

Φ→T

≠

0，電機與拖動UVWUVWa發(fā)送機b接收機~EUaEVaEWaEUbE38UVWUVWa發(fā)送機b接收機~EUaEVaEWaEUbEVbEWbIUIVIW(2)轉(zhuǎn)子處在非協(xié)調(diào)位置時Φ→EUa≠EUb，EVa≠EVb，EWa≠EWb;ΦIU、IV、IW≠0

→Te≠

0，接收機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角。Φ從新達(dá)到協(xié)調(diào)位置，使IU=IV=

IW=0，

Te=0。電機與拖動UVWUVWa發(fā)送機b接收機~EUaEVaEWaEUbE392.控制式自整角機UVWa控制式發(fā)送機UVWb自整角變壓器ΦΦ'EUaEVaEWaIUIVIW＋Uf－＋U0－(1)轉(zhuǎn)子處在協(xié)調(diào)位置時

Φ→EU、EV、EW不同大小同相位，則IU、IV、IW不同大小同相位→產(chǎn)生縱向脈振磁場→與輸出繞組不交鏈→U0=0。電機與拖動2.控制式自整角機UVWa控制式發(fā)送機UVWb自整角變40UVWa控制式發(fā)送機UVWb自整角變壓器＋Uf－＋U0－(2)轉(zhuǎn)子處在非協(xié)調(diào)位置時EUaEVaEWaΦIUIVIWΦ'Φ→EU、EV、EW→IU、IV、IW→Φ'→Φ'與輸出繞組交鏈E0→產(chǎn)生E0∝sin。即U0∝sin。電機與拖動UVWa控制式發(fā)送機UVWb自整角變壓器＋＋(2)轉(zhuǎn)子41U1U2V1V2W1W2ΦU1U2V1V2W1W2(a)勵磁繞組在垂直位置時(b)勵磁繞組轉(zhuǎn)過角時自整角機中的脈振磁場Φ電機與拖動U1U2V1V2W1W2ΦU1U2V1V2W1W2(a)勵424.5旋轉(zhuǎn)變壓器●功能：將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變換成與之有函數(shù)關(guān)系的電壓 信號。●結(jié)構(gòu)：相當(dāng)于一臺兩相繞線型異步電動機。定、轉(zhuǎn)子鐵心上都有兩個結(jié)構(gòu)相同而互相 垂直的繞組?！穹N類：計算用和數(shù)據(jù)傳輸用旋轉(zhuǎn)變壓器。1.正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器2.線性旋轉(zhuǎn)變壓器3.比例式旋轉(zhuǎn)變壓器4.數(shù)據(jù)傳輸用旋轉(zhuǎn)變壓器電機與拖動4.5旋轉(zhuǎn)變壓器●功能：將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變換成與之有函數(shù)關(guān)431.正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器●將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變換成與之成正余弦函數(shù)關(guān)系的電壓信號?！穸ㄗ樱?/p>

D1D2：勵磁繞組；D3D4

：補償繞組?！褶D(zhuǎn)子：Z1Z2：余弦輸出繞組；

Z3Z4：正弦輸出繞組。D1D2D3D4Z1Z2Z3Z4基準(zhǔn)位置（初始位置）電機與拖動1.正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器●將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變換成與之成正44(1)空載運行D1D2D3D4Z1Z2Z3Z4＋Uf－＋Ucos－＋Usin－轉(zhuǎn)子處在基準(zhǔn)位置時ID12Uf

→ID12→FDd→Φd●轉(zhuǎn)子處在基準(zhǔn)位置時：在D1D2中：Φd→ED在Z1Z2中：Φd→EZ在Z3Z4中：沒有感應(yīng)。ED=

4.44fkw1N1ΦdmEZ=

4.44fkw2N2Φdmk==EZEDkw2N2kw1N1電機與拖動(1)空載運行D1D2D3D4Z1Z2Z3Z4＋＋＋45●轉(zhuǎn)子偏離基準(zhǔn)位置角時：轉(zhuǎn)子偏離基準(zhǔn)位置角D1D2D3D4Z1Z2Z3Z4＋Uf－＋Ucos－＋Usin－ID12Z1Z3Z4Z2＋Ucos－＋Usin－ΦZ12=Φdcos

ΦZ34=ΦdsinEZ12=EZcos=kEDcos=kUfcosEZ34=EZsin=kEDsin=kUfsin空載輸出電壓：

Ucos=kUfcosUsin=kUfsinFdFZ12FZ34電機與拖動●轉(zhuǎn)子偏離基準(zhǔn)位置角時：轉(zhuǎn)子偏離基準(zhǔn)位置角D1D246●設(shè)Z1Z2接負(fù)載：(2)負(fù)載運行D1D2D3D4＋Uf－ID12Z1Z3Z4Z2＋Ucos－＋Usin－ZL

EZ12→IZ12→FZ12FZd

(縱向)FZq

(橫向)FZqFZdFZ12FZd

=FZ12cosFZq=FZ12sinFDd

(定子)FZd

(轉(zhuǎn)子)ΦdFZq→ΦZq→EZ12、EZ34''EZ12=kUfcos＋EZ12''EZ34=kUfsin＋EZ34IZ12∝cos∝sin電機與拖動●設(shè)Z1Z2接負(fù)載：(2)負(fù)載運行D1D2D3D4＋47●補償方式①定子邊補償②轉(zhuǎn)子邊補償③定轉(zhuǎn)子邊同時補償D1D2D3D4＋Uf－ID12Z1Z3Z4Z2＋Ucos－＋Usin－將定子繞組D3D4短路。ZC將Z3Z4接ZC。ZLIZ12IZ34若ZC=ZL，ΦZq

=0。電機與拖動●補償方式①定子邊補償D1D2D3D4＋I(xiàn)D12Z1Z484.6感應(yīng)同步器●

功能：將轉(zhuǎn)角或直線位移轉(zhuǎn)換成電壓信號。●

分類：圓盤式、直線式。1.圓盤式感應(yīng)同步器2.直線式感應(yīng)同步器電機與拖動4.6感應(yīng)同步器●功能：將轉(zhuǎn)角或直線位移轉(zhuǎn)換成電壓信號491.圓盤式感應(yīng)同步器轉(zhuǎn)子定子81723456●工作方式：轉(zhuǎn)子方勵磁、定子方勵磁?！竦湫蛻?yīng)用：轉(zhuǎn)臺的角度數(shù)字顯示和精確定位。電機與拖動1.圓盤式感應(yīng)同步器轉(zhuǎn)子定子81723456●工作方式502.直線式感應(yīng)同步器←滑尺

定尺↓T=2mmT4●工作狀態(tài)：鑒相式、鑒幅式?！竦湫蛻?yīng)用：用于有平移運動的車床，測量刀架位移。電機與拖動2.直線式感應(yīng)同步器←滑尺T=2mmT●工作狀態(tài)：鑒相式511同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型2永磁式同步電機3反應(yīng)式同步電機4磁滯式同步電機5電磁減速式同步電動機小功率同步電機1同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型小功率同步電機52概述小功率同步電機同步電機是一種交流電機，其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和電網(wǎng)頻率f之間有不變的關(guān)系：電網(wǎng)頻率f一定，電機的轉(zhuǎn)速恒為常數(shù)，與負(fù)載大小無關(guān)。稱為同步轉(zhuǎn)速同步電機的應(yīng)用形式：1）發(fā)電機運行2）電動機運行3）補償機運行電力工業(yè)概述小功率同步電機同步電機是一種交流電機，其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和電53概述小功率同步電機同步電機是一種交流電機，其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和電網(wǎng)頻率f之間有不變的關(guān)系：電網(wǎng)頻率f一定，電機的轉(zhuǎn)速恒為常數(shù)，與負(fù)載大小無關(guān)。稱為同步轉(zhuǎn)速同步電機的應(yīng)用形式：1）發(fā)電機運行2）電動機運行3）補償機運行主要特點：運行穩(wěn)定性高、過載能力大，運行效率高。常用于多機同步傳動系統(tǒng)、精密調(diào)速、穩(wěn)速系統(tǒng)和恒定轉(zhuǎn)速大功率設(shè)備等。概述小功率同步電機同步電機是一種交流電機，其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和電54小功率同步電機同步電機的應(yīng)用形式：1）發(fā)電機運行2）電動機運行3）補償機運行主要特點：運行穩(wěn)定性高、過載能力大，運行效率高。常用于多機同步傳動系統(tǒng)、精密調(diào)速、穩(wěn)速系統(tǒng)和恒定轉(zhuǎn)速大功率設(shè)備等。食品機械、包裝機械、印刷機械、物料輸送機械、紡織機械等小功率同步電機同步電機的應(yīng)用形式：主要特點：運行穩(wěn)定性高、過55小功率同步電機同步電機的應(yīng)用形式：1）發(fā)電機運行2）電動機運行3）補償機運行主要特點：運行穩(wěn)定性高、過載能力大，運行效率高。常用于多機同步傳動系統(tǒng)、精密調(diào)速、穩(wěn)速系統(tǒng)和恒定轉(zhuǎn)速大功率設(shè)備等。精密加工機械

小功率同步電機同步電機的應(yīng)用形式：主要特點：運行穩(wěn)定性高、過56小功率同步電機同步電機的應(yīng)用形式：1）發(fā)電機運行2）電動機運行3）補償機運行主要特點：運行穩(wěn)定性高、過載能力大，運行效率高。常用于多機同步傳動系統(tǒng)、精密調(diào)速、穩(wěn)速系統(tǒng)和恒定轉(zhuǎn)速大功率設(shè)備等。小功率同步電機同步電機的應(yīng)用形式：主要特點：運行穩(wěn)定性高、過57小功率同步電機同步電機的應(yīng)用形式：1）發(fā)電機運行2）電動機運行3）補償機運行主要特點：運行穩(wěn)定性高、過載能力大，運行效率高。常用于多機同步傳動系統(tǒng)、精密調(diào)速、穩(wěn)速系統(tǒng)和恒定轉(zhuǎn)速大功率設(shè)備等。小功率同步電機同步電機的應(yīng)用形式：主要特點：運行穩(wěn)定性高、過58小功率同步電機同步電機的應(yīng)用形式：1）發(fā)電機運行2）電動機運行3）補償機運行主要特點：運行穩(wěn)定性高、過載能力大，運行效率高。常用于多機同步傳動系統(tǒng)、精密調(diào)速、穩(wěn)速系統(tǒng)和恒定轉(zhuǎn)速大功率設(shè)備等。小功率同步電機同步電機的應(yīng)用形式：主要特點：運行穩(wěn)定性高、過59小功率同步電機小功率同步電機主要應(yīng)用：多機同步傳動系統(tǒng)精密調(diào)速、穩(wěn)速系統(tǒng)小功率同步電機小功率同步電機主要應(yīng)用：601同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型小功率同步電機1同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型小功率同步電機611同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型1.定子的結(jié)構(gòu)類型三相交流繞組；兩相交流繞組；單相罩極繞組；作用：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場；原理：各相繞組的磁場，在空間和時間相位上有相位差，其來合成磁場為旋轉(zhuǎn)磁場；單相罩極繞組1同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型1.定子的結(jié)構(gòu)類型三相交流繞組；作621同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型兩相-單繞組-2磁極1.定子的結(jié)構(gòu)類型1）兩相或三相定子磁極定子相數(shù)：j1-2、k1-2兩相；單相組數(shù)：1組磁極對數(shù)：p=1;單磁極對旋轉(zhuǎn)磁場：k1k2j1j2ntt0t1t2t3t4t5

1同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型兩相-單繞組-2磁極1.定子的結(jié)構(gòu)631同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型三相-單繞組-2磁極1.定子的結(jié)構(gòu)類型定子相數(shù)：A，B，C三相；單相組數(shù)：1組磁極對數(shù)：p=1;旋轉(zhuǎn)磁場：ABC120012000tBABC1）兩相或三相定子磁極1同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型三相-單繞組-2磁極1.定子的結(jié)構(gòu)641同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型兩相-雙繞組-4磁極1.定子的結(jié)構(gòu)類型定子相數(shù)：j1-2、k1-2兩相；兩相組數(shù)：2組磁極對數(shù)：p=2;k2k1j2j11）兩相或三相定子磁極1同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型兩相-雙繞組-4磁極1.定子的結(jié)構(gòu)651同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型兩相-雙繞組-4磁極1.定子的結(jié)構(gòu)類型定子相數(shù)：j1-2、k1-2兩相；兩相組數(shù)：2組磁極對數(shù)：p=2;t0t1t2t3t4t5

k2k1SNSN1）兩相或三相定子磁極1同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型兩相-雙繞組-4磁極1.定子的結(jié)構(gòu)661同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型兩相-雙繞組-4磁極1.定子的結(jié)構(gòu)類型定子相數(shù)：j1-2、k1-2兩相；兩相組數(shù)：2組磁極對數(shù)：p=2;t0t1t2t3t4t5

k2k1SNSN1）兩相或三相定子磁極單相電流：多繞組→多磁極1同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型兩相-雙繞組-4磁極1.定子的結(jié)構(gòu)671同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型兩相-雙繞組-4磁極1.定子的結(jié)構(gòu)類型定子相數(shù)：j1-2、k1-2兩相；兩相組數(shù)：2組磁極對數(shù)：p=2;t0t1t2t3t4t5

SNSNk2k1j2j11）兩相或三相定子磁極單相電流：多繞組→多磁極1同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型兩相-雙繞組-4磁極1.定子的結(jié)構(gòu)681同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型兩相-雙繞組-4磁極1.定子的結(jié)構(gòu)類型定子相數(shù)：j1-2、k1-2兩相；兩相組數(shù)：2組磁極對數(shù)：p=2;旋轉(zhuǎn)磁場：t0t1t2t3t4t5

k2k1j2j11）兩相或三相定子磁極有空間和時間相位差的兩個脈振磁場的合成為旋轉(zhuǎn)磁場1同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型兩相-雙繞組-4磁極1.定子的結(jié)構(gòu)691同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型1.定子的結(jié)構(gòu)類型2）單相罩極定子磁極勵磁電流：iA-單相t0t1t2t3t4t5

磁極結(jié)構(gòu)：單相罩極A—勵磁線圈B—罩極線圈（短路環(huán)）1，2空間相位差：1，2時間相位差：1同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型1.定子的結(jié)構(gòu)類型2）單相罩極定子701同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型1.定子的結(jié)構(gòu)類型2）單相罩極定子磁極磁極結(jié)構(gòu)：單相罩極A—勵磁線圈B—罩極線圈（短路環(huán)）原理1同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型1.定子的結(jié)構(gòu)類型2）單相罩極定子711同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型1.定子的結(jié)構(gòu)類型2）單相罩極定子磁極磁極結(jié)構(gòu)：單相罩極A—勵磁線圈B—罩極線圈（短路環(huán)）1，2空間相位差：1，2時間相位差：1同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型1.定子的結(jié)構(gòu)類型2）單相罩極定子721同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型1.定子的結(jié)構(gòu)類型2）單相罩極定子磁極勵磁電流：iA-單相t0t1t2t3t4t5

磁極結(jié)構(gòu)：單相罩極A—勵磁線圈B—罩極線圈（短路環(huán)）1與2的合成磁場：旋轉(zhuǎn)磁場1同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型1.定子的結(jié)構(gòu)類型2）單相罩極定子73單相2繞組：p=14繞組：p=21同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型1.定子的結(jié)構(gòu)類型2）單相罩極定子磁極單相罩極單相1同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型1.定子的結(jié)構(gòu)類型2）單相罩極741同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型轉(zhuǎn)速：n=60f/pr/min作用：產(chǎn)生電磁力矩，使電機轉(zhuǎn)動。2.轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)類型大功率同步電機：直流勵磁轉(zhuǎn)子（分凸極和隱極）1同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型轉(zhuǎn)速：n=60f/p751同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型小功率同步電機：①永磁式—永磁；②反應(yīng)式—軟磁；③磁滯式—硬磁；2.轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)類型ABCNSABCNSSN轉(zhuǎn)速：n=60f/pr/min作用：產(chǎn)生電磁力矩，使電機轉(zhuǎn)動。1同步電機的基本結(jié)構(gòu)及類型小功率同步電機：2.轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)類型762永磁式同步電機1.基本結(jié)構(gòu)材質(zhì)：由永久磁鋼制成；結(jié)構(gòu)：有兩極或多極。ABCNSABCNSSN1）定子結(jié)構(gòu)三相交流繞組；兩相交流繞組；單相罩極繞組；2）轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)2永磁式同步電機1.基本結(jié)構(gòu)材質(zhì)：由永久磁鋼制成；ABCN772永磁式同步電機兩個異性磁極（N極與S極）間的磁吸力，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩2.基本原理運行原理：定子電流I→旋轉(zhuǎn)磁場→轉(zhuǎn)子磁極→T→ns；ABCNSns2永磁式同步電機兩個異性磁極（N極與S極）間的磁吸力，產(chǎn)生782永磁式同步電機兩個異性磁極（N極與S極）間的磁吸力，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩2.基本原理同步運行條件：負(fù)載力矩<Tm，否則產(chǎn)生“失步”；ABCNSns2永磁式同步電機兩個異性磁極（N極與S極）間的磁吸力，產(chǎn)生792永磁式同步電機3.起動問題1）起動困難的原因①轉(zhuǎn)子的慣性；②起動時的轉(zhuǎn)差率；2）解決辦法①在轉(zhuǎn)子上裝起動鼠籠繞組，異步起動；②降頻起動；2永磁式同步電機3.起動問題1）起動困難的原因①轉(zhuǎn)子的慣802永磁式同步電機3.起動問題1）起動困難的原因①轉(zhuǎn)子的慣性；②起動時的轉(zhuǎn)差率；2）解決辦法①在轉(zhuǎn)子上裝起動鼠籠繞組，異步起動；②降頻起動；主要特點：?輸出力矩大，體積小，耗電少，結(jié)構(gòu)簡單，可靠。2永磁式同步電機3.起動問題1）起動困難的原因①轉(zhuǎn)子的慣813反應(yīng)式同步電機1.基本結(jié)構(gòu)材質(zhì)：軟磁材料結(jié)構(gòu)：制成凸極形狀A(yù)BC1）定子結(jié)構(gòu)三相交流繞組；兩相交流繞組；單相罩極繞組；2）轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)反應(yīng)式同步電機-----也稱為磁阻電機，其工作原理與永磁式不同，主要是轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和材質(zhì)不同?！獪p小磁阻——使正交兩個方向，氣隙磁阻不同3反應(yīng)式同步電機1.基本結(jié)構(gòu)材質(zhì)：軟磁材料ABC1）定子結(jié)823反應(yīng)式同步電機2.基本原理利用磁通的磁收縮力，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩（稱反應(yīng)力矩）使電機運轉(zhuǎn)。凸極轉(zhuǎn)子3反應(yīng)式同步電機2.基本原理利用磁通的磁收縮力，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩833反應(yīng)式同步電機2.基本原理利用磁通的磁收縮力，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩（稱反應(yīng)力矩）使電機運轉(zhuǎn)。圓形轉(zhuǎn)子同步運行條件：負(fù)載力矩<Tm，否則產(chǎn)生“失步”；3反應(yīng)式同步電機2.基本原理利用磁通的磁收縮力，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩843反應(yīng)式同步電機3.起動問題1）起動困難的原因①轉(zhuǎn)子的慣性；②起動時的轉(zhuǎn)差率；2）解決辦法①在轉(zhuǎn)子上裝起動鼠籠繞組，異步起動；②降頻起動；凸極轉(zhuǎn)子3反應(yīng)式同步電機3.起動問題1）起動困難的原因①轉(zhuǎn)子的慣性853反應(yīng)式同步電機解決辦法：

在轉(zhuǎn)子上裝鼠籠繞組；4.振蕩問題產(chǎn)生振蕩的原因：?①磁收縮力具有彈簧力特性；②轉(zhuǎn)子慣性；鼠籠繞組的作用：①提高起動能力②減弱振蕩現(xiàn)象3反應(yīng)式同步電機解決辦法：4.振蕩問題產(chǎn)生振蕩的原因：鼠864磁滯式同步電機1.基本結(jié)構(gòu)材質(zhì)：采用硬磁材料；結(jié)構(gòu)：為圓形無凸極；1）定子結(jié)構(gòu)三相交流繞組；兩相交流繞組；單相罩極繞組；2）轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)ABCSNSN4磁滯式同步電機1.基本結(jié)構(gòu)材質(zhì)：采用硬磁材料；1）定87NS4磁滯式同步電機2.基本原理1）同步狀態(tài)在阻力小于最大同步力矩時，轉(zhuǎn)子受磁滯力矩Tz的作用運轉(zhuǎn)。2）異步狀態(tài)轉(zhuǎn)子受磁滯力矩Tz和渦流力矩TB的作用。SNSN定子磁通→轉(zhuǎn)子磁化(N,S)×(N,S)→F

→→Tz→nNS4磁滯式同步電機2.基本原理1）同步狀態(tài)SNSN定子磁88NS4磁滯式同步電機2.基本原理1）同步狀態(tài)在阻力小于最大同步力矩時，轉(zhuǎn)子受磁滯力矩Tz的作用運轉(zhuǎn)。2）異步狀態(tài)轉(zhuǎn)子受磁滯力矩Tz和渦流力矩TB的作用。SNSN定子磁通→轉(zhuǎn)子磁化(N,S)×(N,S)→F→

→Tz→nTnTBTzns0NS4磁滯式同步電機2.基本原理1）同步狀態(tài)SNSN定子磁89NS4磁滯式同步電機3.主要特點SNSNTnTBTzns0具有自起動能力；結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、性能穩(wěn)定轉(zhuǎn)子為圓形結(jié)構(gòu)，適合高速運轉(zhuǎn)的控制設(shè)備。主要缺點：異步（低速）運行時，效率較低。主要原因：a.有渦流損耗；b.轉(zhuǎn)子被交變磁化，硬磁材料會產(chǎn)生很大的磁滯損耗；NS4磁滯式同步電機3.主要特點SNSNTnTBTzns0905電磁減速式同步電動機電磁減速式同步電動機——低速電動機同步速度：電網(wǎng)頻率：f=50Hz磁極對數(shù)：p=2、4、6、8（通常小于10）電機的轉(zhuǎn)速：n=ns=300~3000rpm；一般類型同步電機低速同步電動機（每分鐘幾十轉(zhuǎn)）基本類型反應(yīng)式勵磁式5電磁減速式同步電動機電磁減速式同步電動機——低速電動機915電磁減速式同步電動機1）結(jié)構(gòu)特點定、轉(zhuǎn)子鐵心都做成開口槽；定子槽中放有兩相或三相繞組，轉(zhuǎn)子沒有繞組；1.反應(yīng)式電磁減速同步電動機5電磁減速式同步電動機1）結(jié)構(gòu)特點1.反應(yīng)式電磁減速同步電922）工作原理假設(shè)條件電機極對數(shù)：p=1；定子齒數(shù)ZS=16，轉(zhuǎn)子齒數(shù)ZR=18；定子的齒距角：S=2