機(jī)電一體第11章電器執(zhí)行元.ppt

1、第十一章 電器執(zhí)行元件,電器執(zhí)行元件的電信號易于傳送和變換，電能易于控制，在中小功率的機(jī)械電子系統(tǒng)中，電源往往也比油源和氣源方便，電器執(zhí)行元件不需任何流體作為工作介質(zhì)，免除了介質(zhì)的可壓縮和泄漏等弊端。由于這些原因，電器執(zhí)行元件是用途最廣泛的一類執(zhí)行元件，特別是各種執(zhí)行電動機(jī),對任何電動機(jī)，都可定義“功率密度”和“比功率”兩項(xiàng)指標(biāo)。 功率密度定義為 (11-1) 對于起停較少的場合，如用于數(shù)控機(jī)械的進(jìn)給、機(jī)器入驅(qū)動的電動機(jī)，往往要求低速平穩(wěn)、高速振動小、轉(zhuǎn)矩脈動小，并且調(diào)速全范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。這種場合下功率密度是主要指標(biāo)。 比功率定義為 式中：是角速度，Tn是額定轉(zhuǎn)矩,由動力學(xué)方程 (11-3)

2、所以 (11-4) 式中：J是轉(zhuǎn)子和負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量的折算值。 對于起停較多的場合，如用于高速打印機(jī)、繪圖儀、集成電路焊接的電動機(jī)，往往不特別要求低速平穩(wěn)性，比功率高是主要要求。比功率高低依次是：直流無刷電動機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電動機(jī)、交流伺服電動機(jī)。 除上述兩項(xiàng)指標(biāo)外，對執(zhí)行電動機(jī)有一些特殊的要求，如自身轉(zhuǎn)動慣量小，調(diào)速范圍大，過載能力強(qiáng),11.1 直流電動機(jī),長期以來，需要調(diào)速的場合多數(shù)用直流電動機(jī)驅(qū)動，并且調(diào)速技術(shù)在工業(yè)中也得到了廣泛應(yīng)用。直流電動機(jī)能提供啟動所需的高啟動轉(zhuǎn)矩，也易于實(shí)現(xiàn)寬范圍的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，并且具有調(diào)節(jié)平滑、動態(tài)響應(yīng)快、效率比較高、控制方法靈活簡便，比交流電動機(jī)過載能力強(qiáng)等特

3、點(diǎn)。通過適當(dāng)?shù)募ご欧绞?，可使電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩特征靈活地配合，容易在較寬轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)得到恒定轉(zhuǎn)矩特性。盡管它在超高速和危險(xiǎn)環(huán)境里的應(yīng)用受到限制，但在電氣傳動控制領(lǐng)域中仍發(fā)揮著重要作用,伺服系統(tǒng)中，要對位移或速度進(jìn)行控制，必須控制電動機(jī)輸出的力或力矩。寬調(diào)速直流伺服電動機(jī)的特點(diǎn)是翰出力矩大，過載能力強(qiáng)，動態(tài)響應(yīng)性能好，低速運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，易于調(diào)速,直流執(zhí)行電動機(jī)的控制方式有激磁電壓控制和電樞電壓控制兩種。激磁控制方式需要控制功率小，電樞電流保持恒定，但電樞電路中有反電勢，因而實(shí)現(xiàn)電樞電流恒定很困難。另外激磁繞組的電感較大，所以時間常數(shù)較大，激磁控制方式的效率也較低。電樞控制方式應(yīng)用則廣泛得多，要求激磁電

4、壓恒定，且磁路不飽和。電樞控制方式可利用反電勢作為阻尼，并把功率放大器的時間常數(shù)考慮在內(nèi)。永磁式電動機(jī)則只能采用電樞控制方式，低速時輸出轉(zhuǎn)矩大，它不需激磁，因而溫升小，效率高。隨著永磁材料性能的不斷提高，永磁伺服電動機(jī)日益廣泛使用。電樞控制的直流電動機(jī)見圖11-1,圖111 直流電動機(jī)的電樞控制,在低速大轉(zhuǎn)矩場合，如防空警戒雷達(dá)的天線轉(zhuǎn)速為15r/min，需用齒輪系減速，但齒輪間隙造成的滯環(huán)引起小幅振蕩、降低剛度，對系統(tǒng)性能很不利；又如絞纜機(jī)、帶狀物收卷機(jī)等，需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩和張力，則要引入轉(zhuǎn)矩反饋。直流力矩電動機(jī)能夠在低速下輸出大轉(zhuǎn)矩，可以省去減速齒輪。為了克服執(zhí)行電動機(jī)本身的轉(zhuǎn)動慣量，對電樞做

5、了改進(jìn)，出現(xiàn)了杯形、盤形和無槽電樞的低慣量電動機(jī),11.1.1 穩(wěn)態(tài)特性,1機(jī)械特性 2調(diào)節(jié)特性,機(jī)械特性,直流電動機(jī)的機(jī)械特性是在一定控制電壓下轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，由式(116)和圖112的曲線族表示。電樞電流I通到電樞繞組后，在磁場的作用下產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，KT是直流電動機(jī)力矩常數(shù)，T是電磁轉(zhuǎn)矩 (11-5) (11-6) 穩(wěn)態(tài)時，轉(zhuǎn)速的變化率為零，=d/dt是定值， 是轉(zhuǎn)子軸的角位移,調(diào)節(jié)特性,調(diào)節(jié)特性是指一定負(fù)載轉(zhuǎn)矩下穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速隨控制電壓變化的關(guān)系，由式(11-6)稍加整理就可得到。不同負(fù)載轉(zhuǎn)矩下有一族曲線，見圖11-3,圖11-2 直流電動機(jī)機(jī)械特性,圖11-3 直流電動機(jī)調(diào)節(jié)特性,11

6、.1.2 動態(tài)特性,電樞回路動態(tài)電壓方程為 (11-7) 式中：是電動機(jī)軸的角位移，Ea是電樞反電勢，Ke是直流電動機(jī)反電勢常數(shù)。 動態(tài)轉(zhuǎn)矩方程為 (11-8) (11-9) 式中：J是轉(zhuǎn)子和負(fù)載折合到電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量，k是轉(zhuǎn)子和負(fù)載折合到電動機(jī)軸上的黏性摩擦系數(shù)。 用于隨動系統(tǒng)的電動機(jī)，必須以角位移為被控量。如果電動機(jī)用于調(diào)速系統(tǒng)，以=d/dt為被控量,11.1.3 直流電動機(jī)調(diào)速裝置,根據(jù)機(jī)械要求選定直流電動機(jī)，要考慮電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩、功率、過載時間和過載倍數(shù)、調(diào)速范圍，有時還要考慮弱磁升速，據(jù)此可選擇調(diào)速裝置。調(diào)速的主要手段是用變流器調(diào)節(jié)電樞電壓。 1交流直流變流器 2直流直流變流器,交

7、流直流變流器,工業(yè)中大量應(yīng)用的交流直流變流器是晶閘管相位控制變流器，由整流變壓器或進(jìn)線電抗器、晶閘管、控制器組成?？刂破鞯暮诵氖悄M電路或微處理器。晶閘管變流裝置產(chǎn)生的高次諧波可進(jìn)入工業(yè)電網(wǎng)造成對其他設(shè)備的干擾,直流直流變流器,直流直流變流器有逆變整流方式和直流斬波方式，目前較先進(jìn)的是晶體管脈寬調(diào)制(PWM)方式。與晶閘管變流器相比，PWM裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)主電源采用整流濾波，所以幾乎不產(chǎn)生污染工業(yè)電源的高次諧波。晶體管開關(guān)工作頻率可高達(dá)2kHz，因此系統(tǒng)的響應(yīng)速度和穩(wěn)速精度較好。電動機(jī)的電樞電流脈動小，不需濾波電抗器也能平穩(wěn)工作，系統(tǒng)的調(diào)速范圍很寬,11.2 交流異步電動機(jī),與直流執(zhí)行電

8、動機(jī)相比，交流執(zhí)行電動機(jī)的體積和重量較大，效率較低。但隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，大功率交流電動機(jī)正迅速取代直流電動機(jī),11.2.1 交流異步電動機(jī)穩(wěn)態(tài)特性,1轉(zhuǎn)速公式 當(dāng)定子繞組通三相正弦交流電流時，產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場。圖11-4僅示出了一相磁場，實(shí)際上，三相磁場成120 空間角。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，也稱為同步轉(zhuǎn)速n0，單位是r/min,式中：f1定子電源頻率； p磁極對數(shù),圖11-4 交流異步電動機(jī)原理,交流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速公式是 (11-11) 中：轉(zhuǎn)差率s有0s1，啟動瞬間，s=0，因?yàn)橛锌諝庾枇π纬傻摹帮L(fēng)阻”，s不會等于1。通常s值在0.20.8之間 (11-12,根據(jù)式(11-10)和式(11-

9、11)可得如下幾種調(diào)速方法： 1)改變轉(zhuǎn)差率s，可在轉(zhuǎn)子繞組中串接電阻來改變轉(zhuǎn)差率s，這種方法調(diào)速機(jī)械特性很軟，低速運(yùn)行時電阻損耗很大。改變定子電壓U1也可改變轉(zhuǎn)差率s，這種方法損耗也很大。損耗使電動機(jī)的效率降低，特性變差。 2)改變極對數(shù)p來改變轉(zhuǎn)速，這種方法調(diào)速是有級的，而且調(diào)速范圍窄。電動機(jī)設(shè)計(jì)制造時就已決定了p的可取值，往往是2或3。 3)改變定子供電頻率f1，可以無級地改變電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n0，這種方法稱為變頻調(diào)速，如果定子電壓U1與定子供電頻率f1協(xié)調(diào)，性能會更好。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，變頻調(diào)速應(yīng)用日益廣泛,2電磁轉(zhuǎn)矩 交流異步電動機(jī)轉(zhuǎn)矩公式是,轉(zhuǎn)子電流，難以直接測量,每一極的磁

10、通,由電動機(jī)結(jié)構(gòu)決定的常數(shù),轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù),轉(zhuǎn)子每相電阻,轉(zhuǎn)差率,啟動瞬間轉(zhuǎn)子靜止時的每相漏感抗,啟動瞬間，s=1，cos2最小，隨后s下降，cos2上升,啟動瞬間轉(zhuǎn)子靜止時的感應(yīng)電動勢,定子電源電壓,定子繞組系數(shù),定子電源頻率,定子每相繞組匝數(shù),可隨U1 或f1變化， 且U1,啟動瞬間，因s=1，I2最大，稱為啟動電流，可達(dá)額定電流的57倍。隨后s下降，I2減小。將以上關(guān)于cos2， 和I2的三個公式代入電磁轉(zhuǎn)矩公式(11-13)，得到 (11-17) 由式(11-17)可知，電磁轉(zhuǎn)矩T與U1平方成正比，同時是s的函數(shù)。以s為自變量，函數(shù)T(s)在第I象限的曲線就是交流異步電動機(jī)的穩(wěn)態(tài)機(jī)

11、械特性,3機(jī)械特性 穩(wěn)態(tài)時，異步電動機(jī)的機(jī)械特性指U1恒定時，轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)差率s或轉(zhuǎn)速n的函數(shù)關(guān)系，由式(11-17)表示，見圖11-5。 曲線上的重要點(diǎn)有：nN，TN為額定轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)矩；Tst為啟動轉(zhuǎn)矩,圖11-5 異步電動機(jī)的機(jī)械特性,將s=1代入式(11-17)可得 (11-18) K稱為電動機(jī)常數(shù)。 由方程dT/ds=0，解出s=R2/X20時轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大 (11-19) 式中：Tm最大轉(zhuǎn)矩 右圖顯示定子電壓U1 改變對Tm的影響， nm為臨界轉(zhuǎn)速,圖11-6 U1對異步電動機(jī)機(jī)械特性的影響,機(jī)械特性曲線上，ab段可以穩(wěn)定工作，進(jìn)入bc段將導(dǎo)致“悶車”，停轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)子中沒有感應(yīng)電動勢，可能

12、燒毀電動機(jī)。交流異步電動機(jī)的過載能力定義為 (11-20) 在ab段，正常工作點(diǎn)越遠(yuǎn)離6點(diǎn)，過載能力越強(qiáng)。一般值在2.02.2之間，特殊設(shè)計(jì)的可達(dá)3.0以上,作為執(zhí)行元件的交流異步電動機(jī)，轉(zhuǎn)速變化頻繁且變化范圍大，圖11-5這種特性是不適宜的。圖11-7顯示了轉(zhuǎn)子電阻R2對nm的影響。如果R2大到使機(jī)械特性曲線單調(diào)下降，這種交流異步電動機(jī)就適宜作執(zhí)行電動機(jī),圖11-7 R2對異步電動機(jī)機(jī)械特性的影響,4調(diào)節(jié)特性 調(diào)節(jié)特性是指一定負(fù)載轉(zhuǎn)矩下穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速隨控制電壓變化的關(guān)系。不同負(fù)載轉(zhuǎn)矩下對應(yīng)一族曲線，如圖11-8。一般作動力的交流異步電動機(jī)，通常工作在額定電壓和轉(zhuǎn)速，并不采用通過定子電壓U1調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速

13、的辦法,11.2.2 交流變頻調(diào)速,改變定子電源的頻率，可以實(shí)現(xiàn)異步電動機(jī)的大范圍連續(xù)調(diào)速。變頻調(diào)速原理可以用上圖表示。變頻技術(shù)是先從電網(wǎng)輸入50Hz的交流電源，經(jīng)可控或不可控的整流器變成直流電壓，再由逆變器變換成所需的電壓和頻率，驅(qū)動交流異步電動機(jī)。逆變器是實(shí)現(xiàn)直流交流變換的變流裝置。各種交流-直流-交流變頻調(diào)速方案都要用到逆變器，當(dāng)前有四類逆變器：電壓源逆變器、電流源逆變器、脈寬調(diào)制逆變器、磁場定位矢量控制逆變器,可控整流調(diào)壓逆變調(diào)頻調(diào)速,可控整流器與逆變調(diào)頻器之間由控制電路協(xié)調(diào)，如圖11-10。優(yōu)點(diǎn)是方便，缺點(diǎn)是電網(wǎng)功率因數(shù)低，且輸出高次諧波成分大,圖1110 可控整流調(diào)壓逆變調(diào)頻,不可

14、控整流斬波調(diào)壓逆變調(diào)頻調(diào)速,如圖11-11。其電網(wǎng)功率因數(shù)高，調(diào)速范圍寬，但輸出高次諧波成分仍很大,圖11-11 不可控整流-斬波調(diào)壓-逆變調(diào)頻,交流交流直接變頻調(diào)速,一次完成換能，因而效率較高。但調(diào)頻范圍窄，適用于大容量低速傳動，如軋鋼機(jī)、礦井提升機(jī)、水泥回轉(zhuǎn)窯、球磨機(jī)等,脈寬調(diào)制(PWM)變頻調(diào)速,調(diào)壓和調(diào)頻同時完成，電網(wǎng)功率因數(shù)高，調(diào)速范圍寬，輸出諧波小。隨著新型電力電子器件的發(fā)展，開關(guān)頻率已達(dá)幾千赫茲，輸出電流幾百安培、電壓上千伏。100W以下的變頻裝置，體積和重量小到可壁掛。正弦脈寬調(diào)制(SPWM)是近幾年來出現(xiàn)的一種最優(yōu)越的交流調(diào)速技術(shù)，可代替大部分整流調(diào)速系統(tǒng)，節(jié)能2030,通用

15、變頻器,600kVA以下的中小容量一般用途變頻器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了通用化。通用變頻器可以用于驅(qū)動普通異步電動機(jī)，還提供多種控制和保護(hù)功能。圖11-12中主電路是可控的電力電子器件，包括整流、濾波和逆變，除完成變流的功能外，還附有保護(hù)電路?？刂破饔晌⑻幚砥骱托盘柼幚韺Ｓ眯酒M成。完成信號采樣/保持、信號處理、故障保護(hù)，還可設(shè)定控制規(guī)律，并產(chǎn)生控制信號給主電路。信號輸入電路從外部接受控制信號，或接受來自主電路的反饋信號；信號輸出電路將主電路的狀態(tài)和故障信號送往外部。作為一件產(chǎn)品，還有自備電源和LED顯示，附加的漏電保護(hù)電路可保護(hù)人身安全,圖11-12 通用變頻器框圖,11.2.3 兩相異步執(zhí)行電動機(jī)的電壓

16、控制,在隨動系統(tǒng)中多用兩相異步電動機(jī)作執(zhí)行元件。這種電動機(jī)多采用籠式轉(zhuǎn)子，結(jié)構(gòu)簡單，壽命長。 1動態(tài)機(jī)械特性 作執(zhí)行電動機(jī)的交流異步電動機(jī)，轉(zhuǎn)子電阻R2很大，機(jī)械特性曲線單調(diào)下降。兩相式交流異步執(zhí)行電動機(jī)的原理如圖11-13，機(jī)械特性見圖11-14,圖11-13 兩相異步執(zhí)行電動機(jī)原理,圖11-14 兩相異步執(zhí)行電動機(jī)機(jī)械特性,同一負(fù)載轉(zhuǎn)矩下，控制電壓U1越高，轉(zhuǎn)速越快；同一轉(zhuǎn)速下，控制電壓越高，輸出轉(zhuǎn)矩越大。在控制電壓U1的變化范圍內(nèi)，各轉(zhuǎn)矩-速度曲線并不是等距的，同一條轉(zhuǎn)矩-速度曲線也不是直線，但是往往仍在一定的電壓和轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)將交流執(zhí)行電動機(jī)理想化做線性元件。 穩(wěn)態(tài)時，用直線方程表示圖1

17、1-14的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速關(guān)系 (11-21) 式中：Kn和Kc是正的常數(shù)；=d/dt，是角速度,轉(zhuǎn)子的力矩平衡方程 (11-22) 式中：J是電動機(jī)本身轉(zhuǎn)動慣量和負(fù)載折合到電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量之和。k電動機(jī)本身黏性摩擦系數(shù)和負(fù)載折合到電動機(jī)軸上的黏性摩擦系數(shù)之和。 由此可得以控制電壓U1為激勵，電動機(jī)軸的角位移為響應(yīng)的微分方程 (11-23,2調(diào)節(jié)特性 兩相異步執(zhí)行電動機(jī)電壓控制的調(diào)節(jié)特性曲線如圖11-15,圖11-15 兩相異步執(zhí)行電動機(jī)調(diào)節(jié)特性,11.3 步進(jìn)電機(jī),步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移的電磁機(jī)械裝置。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)每輸出一個經(jīng)功率驅(qū)動線路放大的電脈沖信號加于步進(jìn)電

18、機(jī)繞組時，電動機(jī)軸就轉(zhuǎn)過相應(yīng)角度。由于這種電動機(jī)受控于電脈沖信號，又稱為脈沖電動機(jī)。直線步進(jìn)電機(jī)可將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的線位移。步進(jìn)電機(jī)在軋鋼機(jī)、數(shù)控機(jī)床、繪圖機(jī)、自動記錄儀中應(yīng)用很多,步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用與其驅(qū)動電源供電方式關(guān)系密切，驅(qū)動電源通常由大功率晶體管或晶閘管等電力電子元件組成。 微型計(jì)算機(jī)進(jìn)入步進(jìn)電機(jī)的控制領(lǐng)域以來，以軟件取代了復(fù)雜邏輯控制電路，使得步進(jìn)電機(jī)的控制更如靈活多樣，在機(jī)電系統(tǒng)中的定位、對中、糾偏、測距、進(jìn)給等控制方面都得到了廣泛的應(yīng)用,步進(jìn)電機(jī)特點(diǎn),1)運(yùn)行轉(zhuǎn)速與控制脈沖的頻率成正比，有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，且在負(fù)載能力范圍內(nèi)不受電壓波動、電流波形及環(huán)境溫度變化的影響。 2)位移

19、量取決于輸入脈沖數(shù)，步距誤差不會長期積累，在不失步的情況下，每轉(zhuǎn)一周積累誤差等于零。 3)在脈沖數(shù)字信號控制下，具有靈活的控制性能，能方便地實(shí)現(xiàn)啟動、加速、減速、停止、反轉(zhuǎn)、定位等運(yùn)行方式,步進(jìn)電機(jī)種類很多，主要有反應(yīng)式、永磁式、永磁感應(yīng)子式、機(jī)械諧波式、電感諧波式以及混合式等。由于反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、步距角小、工作可靠、運(yùn)行頻率高，應(yīng)用最為廣泛。下面以反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)為例，介紹其基本結(jié)構(gòu)、工作原理、主要參數(shù)與性能指標(biāo),11.3.1 反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)原理,反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)又稱磁阻式步進(jìn)電機(jī)，工作原理與同步電動機(jī)相同。電動機(jī)的定轉(zhuǎn)子磁路均由軟磁材料制成。定子上多相激磁繞組按一定順序通電后產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。

20、繞組每接收一個脈沖，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過一個角。正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，在負(fù)載能力范圍內(nèi)，步進(jìn)電機(jī)的角位移量與輸入脈沖的個數(shù)嚴(yán)格成正比，角速度與輸入脈沖頻率成正比。若發(fā)生差錯稱為失步現(xiàn)象。角位移與輸入脈沖時間上同步。因此只要控制脈沖的頻率和電動機(jī)繞組的相序就獲得需要的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向。很適合于開環(huán)系統(tǒng)的數(shù)字控制,如果電動機(jī)有ABC三相繞組，每次換相通電轉(zhuǎn)子所轉(zhuǎn)過的角度稱為步進(jìn)電機(jī)的步距角，以b表示。而一周內(nèi)循環(huán)通斷電節(jié)拍數(shù)稱為循環(huán)拍數(shù)，以mp表示。轉(zhuǎn)子齒數(shù)以Zc表示。步距角為 (11-24) 式中：mp周內(nèi)循環(huán)通斷電節(jié)拍數(shù)稱為循環(huán)拍數(shù)； Zc轉(zhuǎn)子齒數(shù)。 循環(huán)拍數(shù)mp取決于步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)m及脈沖分配方式，由下式?jīng)Q

21、定 mp =Km (11-25) 式中：K與脈沖分配方式有關(guān)的系數(shù)，例如三相三拍通電方式下K=1，三相六拍通電方式下K=2,脈沖分配方式常有三相三拍通電方式和三相六拍通電方式兩種。A-B-C-A通電方式是三相三拍通電方式之一。還可按AB-BC-CA-AB的方式通電，其結(jié)果與A-B-C-A通電方式相似，這兩種三相三拍通電方式下K=1。另一種通電方式為A-AB-B-BC-C-CA-A，一個通電循環(huán)周期成了六拍，這種通電方式稱為三相六拍通電方式。從式(1124)及式(1125)可看出，由于循環(huán)拍數(shù)增加了一倍，K=2，步距角b也相應(yīng)減小,如果通電次序?yàn)锳-B-C-A，稱為正相序，轉(zhuǎn)子沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，

22、實(shí)現(xiàn)了步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)；如果通電次序?yàn)锳-C-B-A，稱為逆相序，則轉(zhuǎn)子將沿順時針方向轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的反轉(zhuǎn),11.3.2 步進(jìn)電機(jī)的啟動和運(yùn)行,步進(jìn)電機(jī)的可啟動頻率隨負(fù)載轉(zhuǎn)矩增大而下降，隨轉(zhuǎn)動慣量增大而下降。 步進(jìn)電機(jī)有以下幾種運(yùn)行狀態(tài)： 1)極低頻率下運(yùn)行，相當(dāng)于一系列的單步運(yùn)行。電動機(jī)處于欠阻尼狀態(tài)，易出現(xiàn)轉(zhuǎn)子角位移的振蕩。 2)低頻運(yùn)行，控制脈沖頻率接近或等于步進(jìn)電機(jī)的振蕩頻率時，會出現(xiàn)強(qiáng)烈振蕩，甚至出現(xiàn)失步現(xiàn)象。極低頻和低頻兩種運(yùn)行狀態(tài)的振蕩見圖11-16，可以用阻尼器或干摩擦負(fù)載克服振蕩,3)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，見圖11-17。這種運(yùn)行能達(dá)到的最高頻率稱為連續(xù)運(yùn)行頻率或跟蹤頻率，這一指標(biāo)

23、受定子時間常數(shù)、轉(zhuǎn)子慣量、阻尼等因素限制，可達(dá)10kHz。 4)高于連續(xù)運(yùn)行頻率運(yùn)行，可出現(xiàn)高頻失步,圖11-16 步進(jìn)電動機(jī)低頻運(yùn)行,圖11-17 步進(jìn)電動機(jī)高頻運(yùn)行,11.3.3 步進(jìn)電機(jī)的主要參數(shù)與性能指標(biāo),1矩角特性 2最大靜轉(zhuǎn)矩 3啟動頻率 4運(yùn)行頻率 5矩頻特性,矩角特性,矩角特性指步進(jìn)電機(jī)的靜轉(zhuǎn)矩Tj與失調(diào)角 的關(guān)系特性曲線。靜轉(zhuǎn)矩是指在步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子靜止時，給電動機(jī)繞組通以直流電，由于失調(diào)角的存在而產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩。失調(diào)角是指步進(jìn)電機(jī)未加直流電前，轉(zhuǎn)子靜止時轉(zhuǎn)子中心線與偏離定子中心線的夾角，靜轉(zhuǎn)矩隨該夾角的大小而不同。失調(diào)角為/2處靜轉(zhuǎn)矩最大，當(dāng)電動機(jī)空載而某一相繞組通以直流電流時

24、，轉(zhuǎn)子的齒中心線與該相定子中心線對齊，失調(diào)角為0或，靜轉(zhuǎn)矩為零,若電動機(jī)承受一定的負(fù)載而某一相繞組通以直流電流時，會有一個靜態(tài)失調(diào)角。若忽略磁路的非線性，矩角特性是正弦曲線。靜轉(zhuǎn)矩的最大值與繞組電流平方正比。圖11-18所示為步進(jìn)電機(jī)的矩角特性。矩角特性是衡量步進(jìn)電機(jī)性能指標(biāo)的最本質(zhì)的特性曲線。一臺性能優(yōu)良的步進(jìn)電機(jī)不僅靜轉(zhuǎn)矩要大，而且矩角特性波形前后沿要陡。這樣的步進(jìn)電機(jī)帶負(fù)載能力強(qiáng)，運(yùn)行時穩(wěn)定性好,圖1118 步進(jìn)電動機(jī)矩角特性,最大靜轉(zhuǎn)矩,每相繞組通以額定相電流時，矩角特性曲線上轉(zhuǎn)矩所能達(dá)到的最大值，稱為最大靜轉(zhuǎn)矩，用Tmin表示。它是衡量步進(jìn)電機(jī)負(fù)載能力的一項(xiàng)重要指標(biāo)。最大靜轉(zhuǎn)矩與步進(jìn)

25、電機(jī)的相電流有關(guān)，同一臺步進(jìn)電機(jī)配以不同的驅(qū)動電源，輸出轉(zhuǎn)矩也會有很大差異。因此，步進(jìn)電機(jī)制造廠家在所給的技術(shù)數(shù)據(jù)中一般沒有電動機(jī)額定功率這一指標(biāo)，而用最大靜轉(zhuǎn)矩來衡量步進(jìn)電機(jī)的容量。最大靜轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)據(jù)是每相繞組通以額定相電流時所得到的,啟動頻率,步進(jìn)電機(jī)在靜止?fàn)顟B(tài)下不失步啟動的最高脈沖頻率稱為啟動頻率，以fq表示。它是反映步進(jìn)電機(jī)啟動速度響應(yīng)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。啟動頻率有空載啟動頻率和負(fù)載啟動頻率兩種指標(biāo)，制造廠家一般都給出空載啟動頻率這一技術(shù)數(shù)據(jù)。負(fù)載啟動頻率主要取決于負(fù)載大小，并與轉(zhuǎn)動慣量有關(guān),運(yùn)行頻率,步進(jìn)電機(jī)啟動以后，隨著控制脈沖頻率不斷上升，能不失步運(yùn)行的最高頻率稱為運(yùn)行頻率，以fv表

26、示。運(yùn)行頻率這一指標(biāo)對用戶按控制對象的速度要求合理選擇步進(jìn)電機(jī)十分有用。制造廠家一般都給出空載運(yùn)行頻率這一技術(shù)數(shù)據(jù)。運(yùn)行頻率往往比啟動頻率高許多倍。所以在實(shí)際應(yīng)用中，通?？梢圆捎米詣由殿l控制方式，充分挖掘步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行速度,矩頻特性,步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中動態(tài)轉(zhuǎn)矩隨控制脈沖頻率而變的特性。圖11-19中，頻率升高時轉(zhuǎn)矩下降的原因是定子電感的感抗、反電勢產(chǎn)生的阻尼、鐵心渦流損耗等作用,圖11-19 步進(jìn)電動機(jī)矩頻特性,11.3.4 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)及功率驅(qū)動電源,對步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行控制，如啟動、停止、升速、降速、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、定位等，要由步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)?？刂撇糠滞ǔＳ煽删幊踢壿嬰娐坊蛱幚砥鹘M成。脈

27、沖發(fā)生器、脈沖分配器等單元也歸入控制部分。脈沖發(fā)生器是受控產(chǎn)生脈沖序列的數(shù)字邏輯電路；脈沖分配器由觸發(fā)器和門電路組成，已有專用集成電路，采用微處理器可由軟件實(shí)現(xiàn)脈沖序列,步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行還需要靠功率驅(qū)動電源驅(qū)動，功率驅(qū)動電源可按使用的電力電子元件類型，或按驅(qū)動控制方式分類。功率驅(qū)動電源由前置放大器、功率放大器等組成。主要根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的功率大小、相數(shù)多少、頻率高低等技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)驅(qū)動電源。步進(jìn)電機(jī)控制及功率驅(qū)動系統(tǒng)框圖如圖11-20所示,圖11-20 步進(jìn)電動機(jī)控制及功率驅(qū)動系統(tǒng)框圖,無論哪種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電源，都要盡可能提高步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，并希望步進(jìn)電機(jī)起步響應(yīng)快，運(yùn)行頻率高，充分發(fā)揮步進(jìn)電機(jī)的

28、工作效率。步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩與在通電周期內(nèi)供給電動機(jī)繞組的電流矩形波有效面積成正比。所以，要提高步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，實(shí)質(zhì)問題是要在通電周期內(nèi)盡可能提供足夠大的矩形波電流,步進(jìn)電機(jī)對供電電源來講，是一種感性負(fù)載，因此，供電電流無論上升或下降都有一定的時間過程，步進(jìn)電機(jī)繞組電流是按指數(shù)規(guī)律建立的。電路時間常數(shù)是步進(jìn)電機(jī)繞組電感與繞組電阻及驅(qū)動電源主回路串聯(lián)限流電阻之和的比。適當(dāng)增加步進(jìn)電機(jī)繞組串聯(lián)的限流電阻可以減小時間常數(shù)，縮短電流上升時間，改善電流波形。這是在單電壓驅(qū)動線路中經(jīng)常采用的方法，一般用于直徑在110mm以下或者非連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的小功率步進(jìn)電機(jī),另一種方法是采用高低壓驅(qū)動電源驅(qū)動線路。在開通

29、時用高壓供電，強(qiáng)迫電流快速上升，提高電流上升的前沿陡度，隨后改用低壓供電，維持步進(jìn)電機(jī)所需的穩(wěn)態(tài)電流。這種高低壓驅(qū)動電源靜態(tài)功耗小，適用于容量較大、性能要求高的步進(jìn)電機(jī)。當(dāng)然，線路要比單電壓驅(qū)動線路復(fù)雜。由于高壓電源的存在，對功率開關(guān)元件的耐壓等級要求提高，成本也相應(yīng)提高。因此，在步進(jìn)電機(jī)容量不大或運(yùn)行性能指標(biāo)要求不高的情況下，可優(yōu)先考慮采用單電壓驅(qū)動線路,11.3.5 步進(jìn)電機(jī)的選用原則,步進(jìn)電機(jī)與交流、直流電動機(jī)不同，它的性能指標(biāo)與所配備的驅(qū)動電源有很大關(guān)系，所以在選用步進(jìn)電機(jī)時應(yīng)與選配驅(qū)動電源一起綜合考慮。 對步進(jìn)電機(jī)的選擇主要包括以下幾個方面：根據(jù)負(fù)載性質(zhì)與大小、運(yùn)行方式以及系統(tǒng)控制要

30、求，綜合選擇步進(jìn)電機(jī)的類型、基本技術(shù)指標(biāo)、外徑安裝尺寸以及價(jià)格等,1輸出轉(zhuǎn)矩的選擇 選擇步進(jìn)電機(jī)首先是根據(jù)負(fù)載情況選定步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩與所配備的驅(qū)動電源、負(fù)載情況有很大關(guān)系，所以對輸轉(zhuǎn)矩的選擇不能簡單地用一個指標(biāo)或公式而定。應(yīng)根據(jù)步進(jìn)電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)中所給出的最大靜轉(zhuǎn)矩Tjmax、矩角特性和矩頻特性等數(shù)據(jù)，結(jié)合起來綜合分析，合理選擇。一般情況下，步進(jìn)電機(jī)制造廠家在所給的技術(shù)數(shù)據(jù)中沒有輸出轉(zhuǎn)矩這一指標(biāo),最大靜轉(zhuǎn)矩這一指標(biāo)對選擇步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩是最基本的參數(shù)。一般可根據(jù)最大靜轉(zhuǎn)矩和實(shí)際所需電動機(jī)工作頻率范圍大致估算電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。在步進(jìn)電機(jī)的矩角特性曲線和矩頻特性曲線上可看出

31、，電動機(jī)在不同的運(yùn)行頻率下，輸出轉(zhuǎn)矩是不同的。通常，在低頻運(yùn)行時，最大輸出轉(zhuǎn)矩可達(dá)(7080)Tjmax，隨著運(yùn)行頻率增高，輸出轉(zhuǎn)矩下降到(1070)Tjmax。所以，在選擇輸出轉(zhuǎn)矩時，根據(jù)以上技術(shù)數(shù)據(jù)及實(shí)際所需電動機(jī)工作頻率范圍，再留有一定的裕度，大致可選擇電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為最大靜轉(zhuǎn)矩的2030,另外，不同外形尺寸的步進(jìn)電機(jī)對輸出轉(zhuǎn)矩的選擇也有一定的影響。因?yàn)橥庑纬叽绱蟮牟竭M(jìn)電機(jī)靜轉(zhuǎn)矩較大，在低速運(yùn)行時可以產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩，適合帶動低頻工作的負(fù)載。而尺寸小的步進(jìn)電機(jī)，相對運(yùn)行頻率較高，在較高運(yùn)行速度時也能產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩。所以，要根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量及運(yùn)行頻率范圍選擇步進(jìn)電機(jī)的外形尺寸,2步距角的選擇

32、 不同的步進(jìn)電機(jī)其步距角可能相差甚遠(yuǎn)?，F(xiàn)在市場上提供給用戶的步進(jìn)電機(jī)品種很多，步距角大致有0.36、0.75、0.9、1.5、2.25、3.0、7.5等，不同的步進(jìn)電機(jī)步距角相差可達(dá)數(shù)十倍。選擇時應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的控制精度要求、運(yùn)行速度要求來選擇合適的步距角。對于定位精度或運(yùn)行頻率要求不高的控制系統(tǒng)，可以選擇步距角較大、運(yùn)行頻率較低的步進(jìn)電機(jī)。這樣，控制系統(tǒng)的成本也可降低。而對于定位精度較高、運(yùn)行速度范圍較廣的控制系統(tǒng)，則應(yīng)選擇步距角較小、運(yùn)行頻率高的步進(jìn)電機(jī)。有時所選擇的步距角不一定完全符合系統(tǒng)控制要求，則可在電動機(jī)與負(fù)載之間加裝齒輪變速系統(tǒng)，以獲得任意的步距角。在定位精度要求特別高的情況下，還可

33、以采用細(xì)分電路等特殊電路對步距角進(jìn)一步細(xì)分，以滿足控制系統(tǒng)的精度要求,3啟動頻率與運(yùn)行頻率的選擇 機(jī)電控制系統(tǒng)中，對步進(jìn)電機(jī)啟動頻率與運(yùn)行頻率的要求是根據(jù)負(fù)載對象的工作速度而提出的。制造廠家給出的步進(jìn)電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)中，只有空載情況下電動機(jī)的最高啟動頻率與最高運(yùn)行頻率。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)帶上負(fù)載以后，啟動頻率與運(yùn)行頻率比空載時都要下降許多。所以，在選擇步進(jìn)電機(jī)時，應(yīng)事先估算出帶上負(fù)載后的步進(jìn)電機(jī)的啟動頻率與運(yùn)行頻率。帶上負(fù)載后的啟動頻率，主要與負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量有關(guān)。根據(jù)廠家給出的空載啟動頻率和對電動機(jī)的矩頻特性進(jìn)行分析，能大致估算出帶負(fù)載后的啟動頻率,式(11-26)可近似計(jì)算帶負(fù)載后的啟動頻率。對于既帶有

34、慣性又帶有摩擦的負(fù)載 (11-26) 式中：fq步進(jìn)電機(jī)帶負(fù)載后的啟動頻率(Hz)； fkq步進(jìn)電機(jī)空載啟動頻率(Hz)； Jfg負(fù)載慣量(kgm2)； Jzg步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量(kgm2)； Mmz負(fù)載摩擦轉(zhuǎn)矩(Nm)； Mdz步進(jìn)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩(Nm)，可根據(jù)空載啟動頻率在運(yùn)行矩頻特性中查找。如果摩擦很小，可視負(fù)載摩擦轉(zhuǎn)矩Mmz為零,步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行頻率，反映了電動機(jī)的工作速度，也就是快速性能。一臺步進(jìn)電機(jī)的最高運(yùn)行頻率往往比啟動頻率要高出幾倍，甚至十幾倍。為了充分發(fā)揮步進(jìn)電機(jī)的快速性能，電動機(jī)啟動后，在不失步的前提下，總是希望電動機(jī)工作在所能達(dá)到的最高運(yùn)行頻率。為此，通常在控制系統(tǒng)中采用自動升

35、降頻電路，提高步進(jìn)電機(jī)的工作效率,11.4 直線電動機(jī),很多機(jī)電系統(tǒng)中需要實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動，但大多數(shù)動力裝置是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的。以往多用蝸輪蝸桿、齒輪尺條或絲杠螺母等運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)得到直線運(yùn)動，用偏心輪和曲軸連桿、滑塊等零件，有時還需要飛輪，而電液裝置采用活塞和缸結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動。如果采用直線電動機(jī)，不需要從轉(zhuǎn)動到平動的運(yùn)動轉(zhuǎn)換，可以簡化機(jī)構(gòu)，提高效率，使直線運(yùn)動更容易控制，得到很高的線速度或很大的直線推力,直線電動機(jī)的應(yīng)用很廣泛。譬如，用于制造設(shè)備，可制成電磁沖壓機(jī)、電磁錘、x-y工作臺、機(jī)床間傳送線、自動澆鑄機(jī)的電磁泵、電磁攪拌、型材軋制牽引機(jī)、電磁梭、繞線機(jī)；用于礦業(yè)設(shè)備礦井提升機(jī)、礦用推車、磁鐵礦

36、的選礦、磁分離裝置；用于物流設(shè)備可制成物料輸送線、分檢機(jī)、流水線、立體倉庫、行車；還可用于其他機(jī)電產(chǎn)品，如繪圖機(jī)、筆式記錄儀、磁盤驅(qū)動器、掃描儀、打印機(jī)、照相機(jī)快門、自動安全門窗,11.4.1 直線電動機(jī)基本原理,直線電動機(jī)的基本原理可以從旋轉(zhuǎn)電動機(jī)直接演變而來。見圖11-21設(shè)想把旋轉(zhuǎn)電動機(jī)自轉(zhuǎn)子軸至定子外圓周沿徑向A-A剖開，轉(zhuǎn)子和定子都展成直條狀，就成了直線電動機(jī)。原來的定子仍是定子(也稱初級)，原來的轉(zhuǎn)子改稱動子(也稱次級)。選用直線電動機(jī)時， 定子或動子至少應(yīng) 有一個的長度等于 工作行程,圖1121 直線電機(jī)基本原理,雖然直流電動機(jī)、同步電動機(jī)和異步電動機(jī)原理上都可以做成直線電動機(jī)，

37、但由于異步電動機(jī)不需要向轉(zhuǎn)子通電流，所以大多數(shù)直線電動機(jī)是異步電動機(jī)，動子可免去通電導(dǎo)線。又由于定子上有繞組，制造成本比較高，所以多數(shù)異步直線電動機(jī)是定子短而動子長。在儀器儀表和信息設(shè)備中行程很短的場合，也采用直流機(jī)或同步機(jī),與旋轉(zhuǎn)異步電動機(jī)類似，定子繞組通電后，在氣隙中產(chǎn)生一個平動磁場，磁場的移動方向由繞組的相序決定，磁場移動的線速度也稱為同步速度v1，v1與電源頻率f和極距t有如下關(guān)系 (11-27) (11-28,動子運(yùn)動速度。與同步速度w1的相對差異s稱為滑差率?；盥实母拍钕喈?dāng)于旋轉(zhuǎn)異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率。異步直線電動機(jī)運(yùn)行時，移動磁場以滑差率；切割動子導(dǎo)體，在動子導(dǎo)體中產(chǎn)生電流，從而得

38、到推力，單邊型電動機(jī)每一對磁極產(chǎn)生的推力為 (11-29) 磁極間距離； l平面型電動機(jī)定子的寬度； B氣隙磁密，定子電壓恒定時是不變的； 2動子導(dǎo)體表面線電流密度的幅值，與滑差率有關(guān)； 2 動子電流2的相角，也與滑差率有關(guān)。 由上式可見，推力F與滑差率s有關(guān)，這與旋轉(zhuǎn)異步電動機(jī)物理本質(zhì)上相同。p對磁極產(chǎn)生的推力是上式p倍,11.4. 2 直線電動機(jī)的分類,直線電動機(jī)按機(jī)械特性可分為以下三類。 1)推力型電動機(jī) 2)沖量型電動機(jī) 3)功率型電動機(jī),推力型電動機(jī),推力型電動機(jī)：也稱力電動機(jī)。低速、短時、短行程運(yùn)行，輸出推力大?？捎糜陂y門、閘門、門窗、拉伸機(jī)、壓力機(jī)、機(jī)床的進(jìn)給、機(jī)械手等。這類做往

39、復(fù)運(yùn)動的直線電動機(jī)要求啟動推力很大,沖量型電動機(jī),沖量型電動機(jī)：也稱能電動機(jī)?？捎伸o止?fàn)顟B(tài)突然啟動，使負(fù)載在短距離、極短時間內(nèi)得到巨大的動能，加速到極高的線速度?？捎糜趯?dǎo)彈、魚雷發(fā)射、電磁炮、飛機(jī)起飛之類的彈射裝置，碰撞、沖擊試驗(yàn)機(jī)、沖壓機(jī)、電磁錘。這類電動機(jī)的瞬時功率很大,功率型電動機(jī),功率型電動機(jī)：也稱功電動機(jī)。長距離或長時連續(xù)運(yùn)行，要求功率因數(shù)高，主要用于以一定的速度拖動負(fù)載，如磁懸浮列車、高速物料輸送線、梭織機(jī),直線電動機(jī)的結(jié)構(gòu)有平面型和管型兩類，平面型又分為單邊和雙邊型兩種，管型有圓管型和方型兩種。見圖11-22、11-23和11-24。管型直線電動機(jī)的定子結(jié)構(gòu)簡單，繞組銅損耗小。平

40、面型直線電動機(jī)的動于散熱條件好，而骨型直線電動機(jī)的動子損耗產(chǎn)生的熱不易散去，在低速動作時可能過熱,圖11-22 雙邊型 異步直線電機(jī),圖11-23 單邊型 異步直線電機(jī),圖1124 圓管 型直線電機(jī),11.4.3 直線電動機(jī)的特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)： 1)可直接產(chǎn)生直線運(yùn)動，不需要運(yùn)動轉(zhuǎn)換，使機(jī)構(gòu)簡化，便于控制，系統(tǒng)可靠性提高。 2)瞬時線速度很高時，零部件不受離心力作用。 3)定子和動子之間的電磁推力可消除運(yùn)行中的機(jī)械接觸，因而機(jī)械功率損耗和磨損可減到很小。 4)無機(jī)械接觸，噪聲較小。 5)平面型直線電動機(jī)容易散熱，容量大的直線電動機(jī)常不需要附加冷裝置。 6)定子或動子適當(dāng)密封后可運(yùn)行在高溫、水下或有腐蝕性的環(huán)境中,缺點(diǎn)： 1)有所謂邊端效應(yīng)，因?yàn)榇怕烽_斷，銅損和漏抗壓降大。定子兩端的磁路與中部的磁路不同，兩端的磁場畸變，含有較復(fù)雜的諧波或脈動磁場分量，甚至負(fù)序的磁場分量，平面型直線電動機(jī)尤為嚴(yán)重。直線電動機(jī)的定子繞組，只有嵌在定子槽內(nèi)的部分是產(chǎn)生電磁力的有效部分，兩邊和兩端的部分不僅不能有效產(chǎn)生電磁力，還造成了銅損耗和漏抗壓降。 2