最新機(jī)電傳動控制課件第5章

機(jī)電傳動控制課件第5章機(jī)電傳動控制課件第5章控制電機(jī)定義：用于自動控制、自動調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)距離測量的特微（小功率）電機(jī)。分類：測量元件、放大元件、執(zhí)行元件、校正元件。作用：完成控制信號的傳遞和變換。特點(diǎn)：性能穩(wěn)定可靠，動作靈敏，精度高，體積小。2控制電機(jī)定義：用于自動控制、自動調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)距離測量的特微（小功最新機(jī)電傳動控制課件第5章最新機(jī)電傳動控制課件第5章最新機(jī)電傳動控制課件第5章最新機(jī)電傳動控制課件第5章最新機(jī)電傳動控制課件第5章最新機(jī)電傳動控制課件第5章5.1.2低慣量直流伺服電動機(jī)1.空心杯轉(zhuǎn)子直流伺服電動機(jī)空心杯轉(zhuǎn)子直流伺服電動機(jī)的特點(diǎn)是慣量低；靈敏度高，時間常數(shù)很??；損耗小，效率高；力矩波動小，低速轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，噪音很??；換向性能好，壽命長。多用于高精度自動控制系統(tǒng)及測量裝置等設(shè)備中。95.1.2低慣量直流伺服電動機(jī)1.空心杯轉(zhuǎn)子直流伺服2.印制繞組直流伺服電動機(jī)印制繞組直流伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)子呈薄片圓盤狀，用印刷電路制成雙面電樞繞組。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低；起動轉(zhuǎn)矩大；力矩波動很小，低速運(yùn)行穩(wěn)定；換向性能好；電樞轉(zhuǎn)動慣量小，反應(yīng)快。102.印制繞組直流伺服電動機(jī)印制繞組直3.無槽電樞直流伺服電動機(jī)無槽電樞直流伺服電動機(jī)的電樞鐵心是光滑、無槽的圓柱體。其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)動慣量低；起動轉(zhuǎn)矩大；反應(yīng)快；低速運(yùn)行均勻；換向性能良好。113.無槽電樞直流伺服電動機(jī)無槽電樞直5.1.3交流伺服電動機(jī)

改變控制電壓的大小和相位（或極性）就可以改變伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。

特點(diǎn)：調(diào)速范圍廣；狀態(tài)（啟動、停止）變換快；控制功率小，過載能力強(qiáng)，可靠性好。0.1～100W125.1.3交流伺服電動機(jī)改變控制電壓的大1.兩相交流伺服電動機(jī)的結(jié)構(gòu)定子：繞組有兩個（勵磁繞組WF，控制繞組WC）。轉(zhuǎn)子：一般分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和杯形轉(zhuǎn)子兩種結(jié)構(gòu)。131.兩相交流伺服電動機(jī)的結(jié)構(gòu)定子：繞組有兩個（勵磁繞組W交流伺服電機(jī)實(shí)物圖14交流伺服電機(jī)實(shí)物圖142.兩相交流伺服電動機(jī)基本工作原理WF的勵磁電壓為一定，WC的控制電壓可以變換。輸入控制信號，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，電機(jī)轉(zhuǎn)動；控制電壓相位改變180度，電機(jī)反轉(zhuǎn)；但控制電壓取消后如何使其停止呢？152.兩相交流伺服電動機(jī)基本工作原理消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象的措施——使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條具有較大的電阻。16消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象的措施——使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條具有較大的電阻。163.控制方式1）幅值控制；2）相位控制；3）幅值-相位控制。

173.控制方式1）幅值控制；2）相位控制；3）幅值-相位控5.1.4交/直流伺服電動機(jī)的性能比較1.機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性直流伺服電動機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性都是線性的，且在不同控制電壓下機(jī)械特性是平行的，斜率不變。兩相感應(yīng)伺服電動機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性都是非線性的，且其線性化機(jī)械特性的斜率隨控制電壓的變化而變化，這會在一定程度上影響系統(tǒng)的動態(tài)精度。直流伺服電機(jī)的特性較交流伺服電機(jī)硬，通常應(yīng)用于功率稍大的系統(tǒng)中，如隨動系統(tǒng)中的位置控制等。185.1.4交/直流伺服電動機(jī)的性能比較1.機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特2.動態(tài)響應(yīng)由于直流伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)子上有電樞繞組和換向器等，轉(zhuǎn)動慣量要比兩相感應(yīng)伺服電動機(jī)大得多。但由于直流伺服電動機(jī)的機(jī)械特性比兩相感應(yīng)伺服電動機(jī)硬得多，若空載轉(zhuǎn)速相同，直流伺服電動機(jī)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩要大得多。因此，它們的動態(tài)響應(yīng)時間常數(shù)相差不多。192.動態(tài)響應(yīng)由于直流伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)子上有3.“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象對于兩相感應(yīng)伺服電動機(jī)，若參數(shù)選擇不當(dāng)或制造工藝不良，可能會使電動機(jī)產(chǎn)生“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象，而直流伺服電動機(jī)卻不存在該問題。203.“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象204.體積、重量和效率為了滿足控制系統(tǒng)對電機(jī)性能的要求，兩相感應(yīng)伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻很大，因此其損耗大、效率低。而且常運(yùn)行在橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場下，負(fù)序電流和反向旋轉(zhuǎn)磁場的存在，一方面產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，使電磁轉(zhuǎn)矩減小，另一方面也進(jìn)一步增加了電機(jī)的損耗，降低了電機(jī)的利用率。因此當(dāng)輸出功率相同時，兩相感應(yīng)伺服電動機(jī)要比直流伺服電動機(jī)體積大、重量重、效率低，所以它只適用于較小功率的場合，對于功率較大的控制系統(tǒng)，則較多地采用直流伺服電動機(jī)。214.體積、重量和效率為了滿足控制系統(tǒng)對電機(jī)性能的要求，兩相5.結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、運(yùn)行可靠性及對系統(tǒng)的干擾直流伺服電動機(jī)由于存在電刷和換向器，使電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)比較麻煩；由于電刷和換向器的滑動接觸，增加了電動機(jī)的阻轉(zhuǎn)矩，并且會影響電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性；存在換向火花問題，會對其它儀器和無線電通訊等產(chǎn)生干擾。兩相感應(yīng)伺服電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，使用壽命長，特別適宜于在不易檢修的場合使用。225.結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、運(yùn)行可靠性及對系統(tǒng)的干擾直流伺服電動機(jī)由于5.2力矩電動機(jī)分類：

直流（永磁式）；交流（異步／同步）。特點(diǎn)——轉(zhuǎn)速低、轉(zhuǎn)矩大，能夠長期處在堵轉(zhuǎn)狀態(tài)或低速下運(yùn)行，反應(yīng)速度快、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速波動小，機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性線性度好

。235.2力矩電動機(jī)分類：235.2.1永磁式直流力矩電動機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

相同體積和電樞

電壓時，結(jié)構(gòu)尺寸上

直徑大，導(dǎo)體有效

長度短（電樞鐵心

厚度?。?。245.2.1永磁式直流力矩電動機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

相直流力矩電動機(jī)——轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速低①電樞體積相同的條件下，D大則T大

②電樞體積相同的條件下，D大則n0小25直流力矩電動機(jī)——轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速低①電樞體積相同的條件下，D大直流力矩電動機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用

具有良好的低速平穩(wěn)性和線性的機(jī)械特性及調(diào)節(jié)特性；精度高、反應(yīng)速度快、線性度好。常用為執(zhí)行元件。

例如——天線（雷達(dá)、衛(wèi)星）；與測速發(fā)電機(jī)等組成高精度的寬調(diào)速伺服系統(tǒng)，調(diào)速范圍可達(dá)0.00017[4天一轉(zhuǎn)]～25rpm。26直流力矩電動機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用

具有良好的低速平穩(wěn)性力矩電動機(jī)的實(shí)物圖27力矩電動機(jī)的實(shí)物圖275.3小功率同步電動機(jī)

小功率同步電動機(jī)的功率通常在數(shù)百瓦以下，在要求速度恒定不變的控制系統(tǒng)和裝置中常用作執(zhí)行元件，如打印記錄機(jī)構(gòu)、電鐘、錄像機(jī)、電影攝/放映機(jī)、傳真機(jī)等控制設(shè)備和自動裝置。同步電動機(jī)結(jié)構(gòu)上也是由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。它結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便。根據(jù)轉(zhuǎn)子機(jī)械結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)子材料，同步電動機(jī)可分為永磁式、磁阻式和磁滯式等類型。285.3小功率同步電動機(jī)小功率同步三相永磁式同步電動機(jī)實(shí)物圖29三相永磁式同步電動機(jī)實(shí)物圖295.3.1永磁式同步電動機(jī)永磁式同步電動機(jī)轉(zhuǎn)子主要由永久磁鐵、鐵心、鼠籠繞組構(gòu)成。永久磁鐵用來產(chǎn)生磁通，鼠籠繞組置于轉(zhuǎn)子鐵心槽中。永磁式同步電動機(jī)的工作原理與一般同步電動機(jī)基本相似，只是其轉(zhuǎn)子勵磁是采用永久磁鐵。啟動方法和一般的同步電動機(jī)一樣，在轉(zhuǎn)子上裝有啟動用的鼠籠繞組。305.3.1永磁式同步電動機(jī)永磁式同步電動機(jī)轉(zhuǎn)子主要由永久磁5.3.2磁阻式電磁減速同步電動機(jī)磁阻電動機(jī)又稱為反應(yīng)式電動機(jī)，這種電機(jī)的轉(zhuǎn)子本身沒有磁性，只是利用磁場中可移動部件試圖使磁路磁阻最小的原理，依靠轉(zhuǎn)子兩個正交方向磁阻的不同而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，這種轉(zhuǎn)矩稱為磁阻轉(zhuǎn)矩或反應(yīng)轉(zhuǎn)矩。磁阻電動機(jī)有單相和三相兩種，功率從幾瓦到幾百瓦。起動也需要在轉(zhuǎn)子上另外裝設(shè)起動繞組，以達(dá)到異步起動，同步運(yùn)行。結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本較低，轉(zhuǎn)速一般在每分鐘幾十轉(zhuǎn)到上百轉(zhuǎn)之間，是一種常用的低速電動機(jī)。

315.3.2磁阻式電磁減速同步電動機(jī)磁阻電動機(jī)又稱為反應(yīng)式電轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度為定子旋轉(zhuǎn)磁場的角速度ω0和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角速度ω之比，稱為電磁減速系數(shù)32轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度為定子旋轉(zhuǎn)磁場的角速度ω0和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角速度ω之電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度為式中，p——定子磁場的極對數(shù)33電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度為式中，p——定子磁場的極對數(shù)335.3.3磁滯式同步電動機(jī)磁滯電動機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，起動轉(zhuǎn)矩大，不需要裝任何起動裝置就能平穩(wěn)地牽入同步。磁滯電動機(jī)也屬于交流同步電機(jī)，其定子與一般交流電機(jī)相同，而轉(zhuǎn)子也沒有勵磁源，由硬磁材料沖片疊壓而成的轉(zhuǎn)子，其渦流轉(zhuǎn)矩小，電動機(jī)起動及運(yùn)行主要依靠磁滯轉(zhuǎn)矩；由整塊硬磁材料做成的轉(zhuǎn)子，除了磁滯轉(zhuǎn)矩外，還有渦流轉(zhuǎn)矩，可以增大起動轉(zhuǎn)矩。磁滯式電動機(jī)的轉(zhuǎn)子是用硬磁材料做成的，這種硬磁材料具有比較寬的磁滯回環(huán)，其剩磁密度和矯頑力要比軟磁材料大。345.3.3磁滯式同步電動機(jī)磁滯電動機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，5.4步進(jìn)電動機(jī)步進(jìn)電動機(jī)是將電脈沖控制信號轉(zhuǎn)換成機(jī)械角位移的執(zhí)行元件。它每接受一個電脈沖，其轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過一個相應(yīng)的步距角。轉(zhuǎn)子角位移的大小及轉(zhuǎn)速分別與輸入的電脈沖數(shù)及其頻率成正比，并在時間上與輸入脈沖同步，只要控制輸入電脈沖的數(shù)量、頻率以及電機(jī)繞組通電相序，即獲得所需的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向。355.4步進(jìn)電動機(jī)步進(jìn)電動機(jī)是將電脈沖控制信號轉(zhuǎn)換成機(jī)械角基本要求：在電脈沖的控制下，步進(jìn)電動機(jī)能迅速起動、正反轉(zhuǎn)、制動和停車；調(diào)速范圍寬廣；步進(jìn)電動機(jī)的步距角要小，步距精度要高，不丟步不越步；工作頻率高、響應(yīng)速度快。36基本要求：在電脈沖的控制下，步進(jìn)電動機(jī)能迅速起動、正反轉(zhuǎn)、制5．4．1基本工作原理分類：反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)永磁式步進(jìn)電機(jī)混合式步進(jìn)電動機(jī)375．4．1基本工作原理分類：371．反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)（可變磁阻式）利用磁阻轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。其結(jié)構(gòu)形式通常分為單段式和多段式兩種。可以做成二相、三相、四相、五相或更多的相數(shù)。定子上有六個極，每個極上裝有控制繞組，每相對的兩極組成一相。轉(zhuǎn)子上有四個均勻分布的齒，其上設(shè)有繞組。381．反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)（可變磁阻式）利用磁阻轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。其1．反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)（可變磁阻式）當(dāng)A相控制繞組通電時，轉(zhuǎn)子在磁場力的作用下與定子齒對齊，即轉(zhuǎn)子齒l、3和定子齒A、A′對齊，如圖（a）所示。若切斷A相，同時接通B相，在磁場力作用下轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過30゜，轉(zhuǎn)子齒2、4與定于齒B、B′對齊，如圖（b）所示。如再使B相斷電，同時C相控制繞組通電，轉(zhuǎn)子又轉(zhuǎn)過30゜，使轉(zhuǎn)子齒1、3與定子齒C、C′對齊，如圖(c)所示。如此循環(huán)往復(fù)，按A－B－C－A順序通電，步進(jìn)電機(jī)便按一定方向轉(zhuǎn)動。上述通電方式稱為三相單三拍，這里“拍”指定子控制繞組每改變一次通電方式，為一拍；“單”指每次只有一相控制繞組通電；“三拍”指經(jīng)過三次切換控制繞組的通電狀態(tài)為一個循環(huán)。

391．反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)（可變磁阻式）當(dāng)A相控制繞組通電時，轉(zhuǎn)子1．反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)（可變磁阻式）三相單雙六拍通電方式，通電順序?yàn)锳－AB－B－BC－C－CA－A或A－AC－C－CB－B－BA－A。當(dāng)A相控制繞組通電時，轉(zhuǎn)子齒l、3和定子齒A、A′對齊。當(dāng)A、B相同時通電，轉(zhuǎn)子齒2、4在定子極B、B′的吸引下使轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)動，至轉(zhuǎn)子齒l、3和定子極A、A′間的作用力與轉(zhuǎn)子齒2、4和定子極B、B′間的作用力相平衡。當(dāng)斷開A相控制繞組而由相B控制繞組通電時，轉(zhuǎn)子將繼續(xù)沿逆時針方向轉(zhuǎn)過一個角度，轉(zhuǎn)子齒2、4和定子極B、B′對齊，如圖(c)所示，依此類推。401．反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)（可變磁阻式）三相單雙六拍通電方式，通電1．反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)（可變磁阻式）單三拍通電方式時，步距角為30゜，而采用六拍通電方式時，步距角為15゜，采用單雙拍通電方式時，步距角要比單拍電方式時減小一半。步進(jìn)電機(jī)的步距角θs的大小是由轉(zhuǎn)子的齒數(shù)、控制繞組的相數(shù)和通電方式所決定式中，C為通電狀態(tài)系數(shù)，當(dāng)采用單拍方式時，C＝l；而采用單雙拍方式時，C＝2；m為步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)；Zr為步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子齒數(shù)。411．反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)（可變磁阻式）單三拍通電方式時，步距角為若步進(jìn)電機(jī)通電的脈沖頻率為f（每秒的拍數(shù)），則步進(jìn)電機(jī)的速度為

式中f為頻率，n為轉(zhuǎn)速。電機(jī)在脈沖頻率一定時，電機(jī)的相數(shù)和轉(zhuǎn)子的齒數(shù)越多，則步距角θs就越小，轉(zhuǎn)速也越低。42若步進(jìn)電機(jī)通電的脈沖頻率為f（每秒的拍數(shù)），則步進(jìn)電機(jī)的速度2．永磁式步進(jìn)電動機(jī)一般將轉(zhuǎn)子使用永磁材料的步進(jìn)電動機(jī)稱作永磁式步進(jìn)電動機(jī)。通常轉(zhuǎn)子為一對極或幾對極的星形磁鋼，定子上繞有二相或多相繞組，定子每相的軸線對應(yīng)于轉(zhuǎn)子的軸線，這類電動機(jī)要求電源提供正負(fù)脈沖。增加轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)及定子的齒數(shù)可以減小步距角，但轉(zhuǎn)子要制成N—S相間的多對磁極是較困難的，同時定子極數(shù)及繞組線圈數(shù)也必須相應(yīng)增加，這將受到定子空間的限制，因此永磁式步進(jìn)電動機(jī)的步距角都較大。432．永磁式步進(jìn)電動機(jī)一般將轉(zhuǎn)子使用永磁材料的步進(jìn)電動機(jī)稱作永3．混合式步進(jìn)電動機(jī)混合式步進(jìn)電動機(jī)是在永磁和變磁阻原理共同作用下運(yùn)轉(zhuǎn)的，故稱為混合式或永磁感應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)。通常轉(zhuǎn)子裝有一個軸向磁化永磁體用以產(chǎn)生一個單向磁場，其中一段經(jīng)永磁體磁化為S極，另一段磁化成N極。定子的齒距和轉(zhuǎn)子的齒距相同。它與反應(yīng)式的主要區(qū)別是轉(zhuǎn)子上置有磁鋼。反應(yīng)式電機(jī)轉(zhuǎn)子無磁鋼，輸入能量全靠定子勵磁電流供給，靜態(tài)電流比永磁式大許多?；旌鲜诫姍C(jī)具有驅(qū)動電流小、效率高、過載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是一種很有發(fā)展前途的步進(jìn)電動機(jī)。443．混合式步進(jìn)電動機(jī)混合式步進(jìn)電動機(jī)是在永磁和變磁阻原理共同5.4.2步進(jìn)電動機(jī)的特點(diǎn)1.輸出角位移與輸入脈沖數(shù)成正比。2.轉(zhuǎn)速與輸人的脈沖頻率成正比。3.轉(zhuǎn)向可以通過改變通電順序來改變。4.具有自鎖能力，一旦停止輸入脈沖，只要維持繞組通電，電動機(jī)就可以保持在該固定位置。5.不易受電源電壓波動、電流、溫度變化等影響，只要干擾未引起步進(jìn)電動機(jī)“丟步”，就不會影響其正常工作。6.步距角有誤差，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一定步數(shù)以后也會出現(xiàn)累積誤差，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)以后，其累積誤差為“零”。7.易于直接與微機(jī)的I/O接口，構(gòu)成開環(huán)位置伺服系統(tǒng)。步進(jìn)電動機(jī)被廣泛應(yīng)用于開環(huán)控制結(jié)構(gòu)的機(jī)電一體化系統(tǒng)，使系統(tǒng)簡化，并可靠地獲得較高的位置精度。455.4.2步進(jìn)電動機(jī)的特點(diǎn)1.輸出角位移與輸入脈沖數(shù)2．使用步進(jìn)電動機(jī)時應(yīng)注意的幾個問題（1）驅(qū)動電源的優(yōu)劣對步進(jìn)電動機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)行影響極大，使用時要特別注意，需根據(jù)運(yùn)行要求，盡量采用先進(jìn)的驅(qū)動電源，以滿足步進(jìn)電動機(jī)的運(yùn)行性能。（2）若所帶負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量較大，則應(yīng)在低頻下啟動，然后再上升到工作頻率，停車時也應(yīng)從工作頻率下降到適當(dāng)頻率再停車。（3）在工作過程中，應(yīng)盡量避免由于負(fù)載突變而引起的誤差。（4）若在工作中發(fā)生失步現(xiàn)象，首先，應(yīng)檢查負(fù)載是否過大，電源電壓是否正常，再檢查驅(qū)動電源輸出波形是否正常，在處理問題時不應(yīng)隨意變換元件。462．使用步進(jìn)電動機(jī)時應(yīng)注意的幾個問題（1）驅(qū)動電源的優(yōu)劣對步5.4.3步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)和應(yīng)用1．步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)（1)矩角特性及最大靜轉(zhuǎn)矩矩角特性是控制繞組通電狀態(tài)不變時，電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子偏轉(zhuǎn)角的關(guān)系，即靜態(tài)轉(zhuǎn)矩與失調(diào)角的關(guān)系。最大靜轉(zhuǎn)矩是指在規(guī)定的通電相數(shù)下矩角特性上的轉(zhuǎn)矩最大值。通常在技術(shù)數(shù)據(jù)中所規(guī)定的最大靜轉(zhuǎn)矩是指一相繞組通上額定電流時的最大轉(zhuǎn)矩值。按最大靜轉(zhuǎn)矩的大小可把步進(jìn)電動機(jī)分為伺服步進(jìn)電動機(jī)和功率步進(jìn)電動機(jī)。475.4.3步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)和應(yīng)用1．步進(jìn)電動機(jī)的主要1．步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)（2）起動頻率和起動的矩頻特性起動頻率是指步進(jìn)電動機(jī)能夠不失步起動的最高脈沖頻率。技術(shù)數(shù)據(jù)中給出空載和負(fù)載起動頻率。實(shí)際使用時，大多是在負(fù)載情況下起動，所以又給出起動的矩頻特性，以便確定負(fù)載起動頻率。481．步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)（2）起動頻率和起動的矩頻特性41．步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)（3）步距角及步距角精度

步距角是指輸入一個電脈沖轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度。步距角小的電機(jī)起動和運(yùn)行頻率較高。步距角精度是指步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)過一個步距角的實(shí)際值與理論值的誤差，用百分比表示：誤差/步距角×100%。不同運(yùn)行拍數(shù)其值不同。491．步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)（3）步距角及步距角精度

491．步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)（4）運(yùn)行頻率和運(yùn)行矩頻特性運(yùn)行頻率是指步進(jìn)電動機(jī)起動后，控制脈沖頻率連續(xù)上升而不失步的最高頻率。通常在技術(shù)數(shù)據(jù)中也給出空載和負(fù)載運(yùn)行頻率，運(yùn)行頻率的高低與負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩的大小有關(guān)，所以又給出了運(yùn)行矩頻特性。步進(jìn)電動機(jī)的最大動態(tài)轉(zhuǎn)矩和脈沖頻率的關(guān)系，稱為矩頻特性。在一定控制脈沖頻率范圍內(nèi)，隨頻率升高，電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速都相應(yīng)地提高，超出該范圍則隨頻率升高轉(zhuǎn)矩下降，步進(jìn)電動機(jī)帶負(fù)載的能力也逐漸下降，到某一頻率以后，就帶不動任何負(fù)載，而且只要受到一個很小的擾動，就會振蕩、失步以至停轉(zhuǎn)。501．步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)（4）運(yùn)行頻率和運(yùn)行矩頻特性50步進(jìn)電動機(jī)矩角特性/矩頻特性步進(jìn)電動機(jī)矩角特性步進(jìn)電動機(jī)矩頻特性51步進(jìn)電動機(jī)矩角特性/矩頻特性步進(jìn)電動機(jī)矩角特性步進(jìn)電動機(jī)矩頻5.5測速發(fā)電機(jī)——將轉(zhuǎn)速變?yōu)殡娦盘栍猛荆河脕頊y量轉(zhuǎn)速；廣泛應(yīng)用于速度或位置控制系統(tǒng)中，以轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角度為參數(shù)變量，可作為機(jī)電微分、積分器。常用于PID控制。分類：直流測速發(fā)電機(jī)；異步（交流）測速發(fā)電機(jī)；同步發(fā)電機(jī)。525.5測速發(fā)電機(jī)——將轉(zhuǎn)速變?yōu)殡娦盘栍猛荆河脕頊y量轉(zhuǎn)速；52直流測速發(fā)電機(jī)直流測速發(fā)電機(jī)：電磁式、永磁式電樞電勢：輸出特性：53直流測速發(fā)電機(jī)直流測速發(fā)電機(jī)：電磁式、永磁式53直流測速發(fā)電機(jī)的誤差1）電樞反應(yīng)的影響發(fā)電機(jī)帶上負(fù)載后，電樞中通過的電流Ia產(chǎn)生電樞磁場，使氣隙中的合成磁場產(chǎn)生畸變2）延遲換向的影響延遲換向是指換向元件中的總電動勢eK阻礙電流變化，使換向延遲的現(xiàn)象。3）溫度的影響溫度變化導(dǎo)致勵磁繞組電阻變化，將引起勵磁電流和磁通的變化4）紋波電動勢的影響直流測速發(fā)電機(jī)因換向片數(shù)有限，而電樞繞組電動勢是每一支路中有限個元件感應(yīng)電動勢的疊加，因此輸出電動勢總是帶有微弱的波動，這種微小的波動稱為紋波，紋波造成了線性誤差。5）電刷接觸壓降對輸出特性的影響電刷接觸電壓的影響導(dǎo)致輸出特性存在不靈敏區(qū)。54直流測速發(fā)電機(jī)的誤差1）電樞反應(yīng)的影響發(fā)電機(jī)帶上負(fù)載直流測速發(fā)電機(jī)的主要性能指標(biāo)

1）線性誤差在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，實(shí)際輸出特性曲線與線性輸出特性之間的最大差值與最高線性轉(zhuǎn)速在線性特性曲線上對應(yīng)的電壓之比。2）靈敏度也稱輸出斜率，是指在額定勵磁電壓下，轉(zhuǎn)速為1000r／min時所產(chǎn)生的輸出電壓。3）最高線性工作轉(zhuǎn)速和最小負(fù)載電阻是保證測速發(fā)電機(jī)工作在允許的線性誤差范圍內(nèi)的兩個使用條件。55直流測速發(fā)電機(jī)的主要性能指標(biāo)

1）線性誤差在工作轉(zhuǎn)速范4）不靈敏區(qū)由電刷接觸壓降ΔUb而導(dǎo)致輸出特性斜率顯著下降(幾乎為零)的轉(zhuǎn)速范圍。該性能指標(biāo)在超低速控制系統(tǒng)中是重要的。5）輸出電壓的不對稱度指在相同轉(zhuǎn)速下，測速發(fā)電機(jī)正、反轉(zhuǎn)時，輸出電壓絕對值之差與兩者平均值之比。對要求正、反轉(zhuǎn)的控制系統(tǒng)需考慮該指標(biāo)。6）紋波系數(shù)測速發(fā)電機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下，輸出電壓中交流分量的有效值與直流分量之比。高精度速度伺服系統(tǒng)對該指標(biāo)的要求較高。564）不靈敏區(qū)由電刷接觸壓降ΔUb而導(dǎo)致輸出特性斜率顯交流（感應(yīng)）測速發(fā)電機(jī)交流測速發(fā)電機(jī):同步測速發(fā)電機(jī)和感應(yīng)測速發(fā)電機(jī)兩大類。同步測速發(fā)電機(jī)定子輸出繞組感應(yīng)電動勢的大小和頻率都隨轉(zhuǎn)速n的變化而變化，不宜用于自動控制系統(tǒng)中。感應(yīng)測速發(fā)電機(jī)的定子上有兩相正交繞組，其中一相接電源勵磁，另一相用作輸出電壓信號。鼠籠轉(zhuǎn)子感應(yīng)測速發(fā)電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單，但性能較差；空心杯形轉(zhuǎn)子感應(yīng)測速發(fā)電機(jī)性能好，是目前應(yīng)用最廣泛的一種交流測速發(fā)電機(jī)。57交流（感應(yīng)）測速發(fā)電機(jī)交流測速發(fā)電機(jī):同步測速發(fā)電機(jī)和感應(yīng)測轉(zhuǎn)子切割勵磁磁場產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)電動勢58轉(zhuǎn)子切割勵磁磁場產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)電動勢58主要技術(shù)指標(biāo)（1）線性誤差嚴(yán)格來說，輸出電壓和轉(zhuǎn)速之間不是直線關(guān)系，由非線性引起的誤差稱為線性誤差（2）相位誤差相位誤差是指交流測速發(fā)電機(jī)實(shí)際輸出電壓與勵磁電壓之間相位移的變化量，它隨轉(zhuǎn)速的改變而變化。（3）剩余電壓剩余電壓是指交流測速發(fā)電機(jī)在勵磁繞組接額定勵磁電壓，轉(zhuǎn)子靜止時輸出繞組中所產(chǎn)生的電壓。它會使系統(tǒng)產(chǎn)生誤動作而引起系統(tǒng)的誤差。外接補(bǔ)償裝置用補(bǔ)償繞組來消除剩余電壓,可以達(dá)到完全補(bǔ)償剩余電壓的目的。（4）輸出斜率（靈敏度）：輸出斜率是額定勵磁電壓下，轉(zhuǎn)速為1000r／min時測速發(fā)電機(jī)的輸出電壓。輸出斜率越大，測速發(fā)電機(jī)靈敏度就越高。59主要技術(shù)指標(biāo)（1）線性誤差59直流測速發(fā)電機(jī)與異步測速發(fā)電 機(jī)的性能比較直流測速發(fā)電機(jī)沒有相位波動，沒有剩余電壓,輸出特性較軟，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，摩擦轉(zhuǎn)矩大，換向時有火花和無線電干擾信號，輸出特性不穩(wěn)定且正反向不對稱。異步測速發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，易維護(hù)，慣量小，輸出特性穩(wěn)定（正反轉(zhuǎn)對稱），精度高，工作可靠。存在剩余電壓和相位誤差，且負(fù)載的大小和性質(zhì)會影響輸出電壓的幅值和相位。60直流測速發(fā)電機(jī)與異步測速發(fā)電 機(jī)的性能比較直流測速發(fā)電機(jī)沒有5.6自整角機(jī)（用于角度的傳輸、變換和指示）特點(diǎn)——在隨動系統(tǒng)中，用于角度的傳輸、變換和指示。通常是兩臺或多臺組合使用，異地兩根軸同步旋轉(zhuǎn)。分類：發(fā)送機(jī)——接收機(jī)；力矩式（指示系統(tǒng)）——控制式（隨動系統(tǒng)）；三相（電軸）——單相（角度傳遞系統(tǒng)）。615.6自整角機(jī)（用于角度的傳輸、變換和指示）特點(diǎn)——在隨動系自整角機(jī)及其變送器實(shí)物圖62自整角機(jī)及其變送器實(shí)物圖625.6.1控制式自整角機(jī)發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子繞組為初級繞組，通常按50Hz或400Hz的交流勵磁電壓。定子繞組為次級繞組。次級繞組中感應(yīng)的電壓取決于磁力線與線圈切割時的角度。當(dāng)兩組平行時為最大，而當(dāng)兩繞組正交時為零。所以在任何一個繞組中感應(yīng)的電壓取決于轉(zhuǎn)子相對于該繞組的位置?？刂剖阶哉菣C(jī)發(fā)送機(jī)635.6.1控制式自整角機(jī)發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子繞組為初級繞組，通常按50定子繞組中的感應(yīng)電壓與轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)角的函數(shù)關(guān)系

這三個線間電壓與軸的轉(zhuǎn)角是單值對應(yīng)的，沒有任何兩個軸的轉(zhuǎn)角位置上能使三個電壓對應(yīng)相等。64定子繞組中的感應(yīng)電壓與轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)角的函數(shù)關(guān)系這三個線間電壓與5.6.2力矩式自整角接收機(jī)

力矩式自整角接收機(jī)與控制式自整角發(fā)送機(jī)相反，是一種把電壓變成位置的傳感器。兩個裝置的定子引線間是電聯(lián)系，兩個轉(zhuǎn)子使用同一個勵磁。655.6.2力矩式自整角接收機(jī)力矩式自整角接收機(jī)與控制式自整自整角發(fā)送機(jī)—接收機(jī)機(jī)組當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角在相應(yīng)的一對定子引線之間感應(yīng)出相等的電壓，在任一個裝置中都沒有定子電流流動。因?yàn)闆]有產(chǎn)生定子磁場，在定子和轉(zhuǎn)子磁場之間沒有相互作用，因而在轉(zhuǎn)子上不產(chǎn)生力矩。

相同時，如果自整角發(fā)送機(jī)的轉(zhuǎn)子相對于自整角接收機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，在相應(yīng)的定子繞組磁場中感應(yīng)的電壓就不相等。此電壓差將引起兩定子繞組之間流過電流。定子磁場與轉(zhuǎn)子磁場相互作用的結(jié)果在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生一個力矩。66自整角發(fā)送機(jī)—接收機(jī)機(jī)組當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角在相應(yīng)的一對定子引線之間感自整角發(fā)送機(jī)—接收機(jī)機(jī)組的使用局限于較低的負(fù)載力矩，其精度由接收機(jī)軸承的摩擦和負(fù)載來確定。常用于機(jī)械負(fù)載輕的儀表指示系統(tǒng)。67自整角發(fā)送機(jī)—接收機(jī)機(jī)組的使用局限于較低的負(fù)載力矩，其精度由5.6.3控制式自整角變壓器

控制式自整角變壓器是專為隨動系統(tǒng)中作為位置傳感器和誤差檢測器而設(shè)計(jì)的。其結(jié)構(gòu)與發(fā)送機(jī)或接收機(jī)的結(jié)構(gòu)相似，其中定子是由三個相隔間距的形連接的繞組構(gòu)成。而轉(zhuǎn)子是圓柱形的，屬于隱極結(jié)構(gòu)，形成一個均勻的氣隙而具有最小的激磁電流。另外控制式自整角變壓器具有較高的繞組阻抗使其輸入功率盡可能降低到實(shí)際需要的大小。685.6.3控制式自整角變壓器控制式自整角變壓器是專為隨動系當(dāng)轉(zhuǎn)子繞組的軸線垂直于發(fā)送機(jī)軸位置指明的磁場矢量時，轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電壓為零。因此控制式自整角變壓器的零點(diǎn)或零位被定義為轉(zhuǎn)子繞組輸出電壓為零位位置。69當(dāng)轉(zhuǎn)子繞組的軸線垂直于發(fā)送機(jī)軸位置指明的磁場矢量時，轉(zhuǎn)子繞組5.6.4控制式差動發(fā)送機(jī)控制式差動發(fā)送機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子都有三個相距的繞組如圖5－19所示。這些繞組與自整角發(fā)送機(jī)的定子繞組相似。這種布局為該裝置提供了兩個輸入：作用在定子繞組上的自整角發(fā)送機(jī)數(shù)據(jù)以及作用在轉(zhuǎn)子上的機(jī)械角度輸入。705.6.4控制式差動發(fā)送機(jī)控制式差動發(fā)送機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子都有三接收機(jī)的轉(zhuǎn)角如果把自整角發(fā)送機(jī)和差動發(fā)送機(jī)的接頭S1和S3互換，則輸出將是這兩個輸入角之和71接收機(jī)的轉(zhuǎn)角如果把自整角發(fā)送機(jī)和差動發(fā)送機(jī)的接頭S1和S3控制式和力矩式自整角機(jī)的比較項(xiàng)

目控制式自整角機(jī)力矩式自整角機(jī)負(fù)載能力自整角變壓器只輸出信號，負(fù)載能力取決于系統(tǒng)中伺服電動機(jī)及放大器的功率接收機(jī)的負(fù)載能力受到精度及比整步轉(zhuǎn)矩的限制，故只能帶動指針、刻度盤等輕負(fù)載精

度較高較低系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需要用伺服電動機(jī)、放大器、減速齒輪等較簡單，不需要用其它輔助元件系統(tǒng)造價較高較低72控制式和力矩式自整角機(jī)的比較項(xiàng)目控制式自整角機(jī)力矩式自整選用時應(yīng)注意的事項(xiàng)（1）自整角機(jī)的勵磁電壓和頻率必須與使用的電源符合。對尺寸小的自整角機(jī)，選電壓低的比較可靠；對長傳輸線，選用電壓高的可降低線路壓降的影響；要求體積小、性能好的，應(yīng)選400Hz的自整角機(jī)。否則，采用工頻比較方便（不需要專用中頻電源）。（2）相互聯(lián)接使用的自整角機(jī)，其對接繞組的額定電壓和頻率必須相同。（3）在電源容量允許的情況下，應(yīng)選用輸入阻抗較低的發(fā)送機(jī)，以便獲得較大的負(fù)載能力。（4）選用自整角變壓器和差動發(fā)送機(jī)時，應(yīng)選輸入阻抗較高的產(chǎn)品，以減輕發(fā)送機(jī)的負(fù)載。（5）當(dāng)自整角機(jī)在隨動系統(tǒng)中用作測量差角時，在調(diào)整之前其發(fā)送機(jī)和變壓器刻度盤上的讀數(shù)通常需要進(jìn)行調(diào)零。（6）嚴(yán)格區(qū)分發(fā)送機(jī)和接收機(jī)，不能調(diào)換使用。73選用時應(yīng)注意的事項(xiàng)735.7直線電動機(jī)（將電能轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動）分類：異步；直流；同步。

原則上每種旋轉(zhuǎn)電機(jī)都有其相對應(yīng)的直線電機(jī)。特點(diǎn)：簡化了傳動機(jī)構(gòu)。提高了精度；減少了振動和噪音；提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性；轉(zhuǎn)動慣量小使響應(yīng)快。散熱良好，額定值高，電流密度可取很大，對啟動的限制小。裝配靈活性大。定子和動子可分別與其他機(jī)體合成一體。功率因數(shù)和效率低；電源功率大；低速性能差。745.7直線電動機(jī)（將電能轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動）分類：異步；直流；直線異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)定子——初級、動子——次級75直線異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)75原理：行波磁場(旋轉(zhuǎn)磁場)→切割次級條導(dǎo)條→感應(yīng)電動勢和電流→電磁力→次級運(yùn)動速度

改變相序可以改變方向；啟動、調(diào)速與制動與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相似。76原理：行波磁場(旋轉(zhuǎn)磁場)→切割次級條導(dǎo)條→感同步速度滑差率77同步速度滑差率77直線異步電動機(jī)的實(shí)物圖應(yīng)用：吊車傳動、傳動帶、導(dǎo)軌、數(shù)控繪圖機(jī)。78直線異步電動機(jī)的實(shí)物圖應(yīng)用：吊車傳動、傳動帶、導(dǎo)軌、數(shù)控繪圖直線電機(jī)主要有以下特點(diǎn)：1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大為簡化，重量和體積大大地下降；消除了中間環(huán)節(jié)，使定位精度提高；2）消除了定、動子間的接觸摩擦阻力，大大地提高了系統(tǒng)的靈敏度、快速性和隨動性。電機(jī)加速和減速的時間短，可實(shí)現(xiàn)快速起動和正反向運(yùn)行；3）其部件不受離心力的影響，因而它的直線速度可以不受限制；4）散熱面積大，容易冷卻，直線電機(jī)可以承受較高的電磁負(fù)荷，容量定額較高，對啟動的限制小。；5）直線電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，且它的初級鐵心在嵌線后可以用環(huán)氧樹脂密封成一個整體，所以可以在一些特殊場合中應(yīng)用，例如可在潮濕環(huán)境甚至水中使用。6）裝配靈活性大，往往可將電動機(jī)的定子和動子分別與其他機(jī)體合成一體。7）直線電動機(jī)和旋轉(zhuǎn)電動機(jī)相比較，它存在著效率和功率因數(shù)低、電源功率大及低速性能差等缺點(diǎn)。79直線電機(jī)主要有以下特點(diǎn)：1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大為簡化，重量最新機(jī)電傳動控制課件第5章機(jī)電傳動控制課件第5章機(jī)電傳動控制課件第5章控制電機(jī)定義：用于自動控制、自動調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)距離測量的特微（小功率）電機(jī)。分類：測量元件、放大元件、執(zhí)行元件、校正元件。作用：完成控制信號的傳遞和變換。特點(diǎn)：性能穩(wěn)定可靠，動作靈敏，精度高，體積小。82控制電機(jī)定義：用于自動控制、自動調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)距離測量的特微（小功最新機(jī)電傳動控制課件第5章最新機(jī)電傳動控制課件第5章最新機(jī)電傳動控制課件第5章最新機(jī)電傳動控制課件第5章最新機(jī)電傳動控制課件第5章最新機(jī)電傳動控制課件第5章5.1.2低慣量直流伺服電動機(jī)1.空心杯轉(zhuǎn)子直流伺服電動機(jī)空心杯轉(zhuǎn)子直流伺服電動機(jī)的特點(diǎn)是慣量低；靈敏度高，時間常數(shù)很??；損耗小，效率高；力矩波動小，低速轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，噪音很小；換向性能好，壽命長。多用于高精度自動控制系統(tǒng)及測量裝置等設(shè)備中。895.1.2低慣量直流伺服電動機(jī)1.空心杯轉(zhuǎn)子直流伺服2.印制繞組直流伺服電動機(jī)印制繞組直流伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)子呈薄片圓盤狀，用印刷電路制成雙面電樞繞組。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低；起動轉(zhuǎn)矩大；力矩波動很小，低速運(yùn)行穩(wěn)定；換向性能好；電樞轉(zhuǎn)動慣量小，反應(yīng)快。902.印制繞組直流伺服電動機(jī)印制繞組直3.無槽電樞直流伺服電動機(jī)無槽電樞直流伺服電動機(jī)的電樞鐵心是光滑、無槽的圓柱體。其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)動慣量低；起動轉(zhuǎn)矩大；反應(yīng)快；低速運(yùn)行均勻；換向性能良好。913.無槽電樞直流伺服電動機(jī)無槽電樞直5.1.3交流伺服電動機(jī)

改變控制電壓的大小和相位（或極性）就可以改變伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。

特點(diǎn)：調(diào)速范圍廣；狀態(tài)（啟動、停止）變換快；控制功率小，過載能力強(qiáng)，可靠性好。0.1～100W925.1.3交流伺服電動機(jī)改變控制電壓的大1.兩相交流伺服電動機(jī)的結(jié)構(gòu)定子：繞組有兩個（勵磁繞組WF，控制繞組WC）。轉(zhuǎn)子：一般分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和杯形轉(zhuǎn)子兩種結(jié)構(gòu)。931.兩相交流伺服電動機(jī)的結(jié)構(gòu)定子：繞組有兩個（勵磁繞組W交流伺服電機(jī)實(shí)物圖94交流伺服電機(jī)實(shí)物圖142.兩相交流伺服電動機(jī)基本工作原理WF的勵磁電壓為一定，WC的控制電壓可以變換。輸入控制信號，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，電機(jī)轉(zhuǎn)動；控制電壓相位改變180度，電機(jī)反轉(zhuǎn)；但控制電壓取消后如何使其停止呢？952.兩相交流伺服電動機(jī)基本工作原理消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象的措施——使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條具有較大的電阻。96消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象的措施——使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條具有較大的電阻。163.控制方式1）幅值控制；2）相位控制；3）幅值-相位控制。

973.控制方式1）幅值控制；2）相位控制；3）幅值-相位控5.1.4交/直流伺服電動機(jī)的性能比較1.機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性直流伺服電動機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性都是線性的，且在不同控制電壓下機(jī)械特性是平行的，斜率不變。兩相感應(yīng)伺服電動機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性都是非線性的，且其線性化機(jī)械特性的斜率隨控制電壓的變化而變化，這會在一定程度上影響系統(tǒng)的動態(tài)精度。直流伺服電機(jī)的特性較交流伺服電機(jī)硬，通常應(yīng)用于功率稍大的系統(tǒng)中，如隨動系統(tǒng)中的位置控制等。985.1.4交/直流伺服電動機(jī)的性能比較1.機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特2.動態(tài)響應(yīng)由于直流伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)子上有電樞繞組和換向器等，轉(zhuǎn)動慣量要比兩相感應(yīng)伺服電動機(jī)大得多。但由于直流伺服電動機(jī)的機(jī)械特性比兩相感應(yīng)伺服電動機(jī)硬得多，若空載轉(zhuǎn)速相同，直流伺服電動機(jī)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩要大得多。因此，它們的動態(tài)響應(yīng)時間常數(shù)相差不多。992.動態(tài)響應(yīng)由于直流伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)子上有3.“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象對于兩相感應(yīng)伺服電動機(jī)，若參數(shù)選擇不當(dāng)或制造工藝不良，可能會使電動機(jī)產(chǎn)生“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象，而直流伺服電動機(jī)卻不存在該問題。1003.“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象204.體積、重量和效率為了滿足控制系統(tǒng)對電機(jī)性能的要求，兩相感應(yīng)伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻很大，因此其損耗大、效率低。而且常運(yùn)行在橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場下，負(fù)序電流和反向旋轉(zhuǎn)磁場的存在，一方面產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，使電磁轉(zhuǎn)矩減小，另一方面也進(jìn)一步增加了電機(jī)的損耗，降低了電機(jī)的利用率。因此當(dāng)輸出功率相同時，兩相感應(yīng)伺服電動機(jī)要比直流伺服電動機(jī)體積大、重量重、效率低，所以它只適用于較小功率的場合，對于功率較大的控制系統(tǒng)，則較多地采用直流伺服電動機(jī)。1014.體積、重量和效率為了滿足控制系統(tǒng)對電機(jī)性能的要求，兩相5.結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、運(yùn)行可靠性及對系統(tǒng)的干擾直流伺服電動機(jī)由于存在電刷和換向器，使電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)比較麻煩；由于電刷和換向器的滑動接觸，增加了電動機(jī)的阻轉(zhuǎn)矩，并且會影響電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性；存在換向火花問題，會對其它儀器和無線電通訊等產(chǎn)生干擾。兩相感應(yīng)伺服電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，使用壽命長，特別適宜于在不易檢修的場合使用。1025.結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、運(yùn)行可靠性及對系統(tǒng)的干擾直流伺服電動機(jī)由于5.2力矩電動機(jī)分類：

直流（永磁式）；交流（異步／同步）。特點(diǎn)——轉(zhuǎn)速低、轉(zhuǎn)矩大，能夠長期處在堵轉(zhuǎn)狀態(tài)或低速下運(yùn)行，反應(yīng)速度快、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速波動小，機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性線性度好

。1035.2力矩電動機(jī)分類：235.2.1永磁式直流力矩電動機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

相同體積和電樞

電壓時，結(jié)構(gòu)尺寸上

直徑大，導(dǎo)體有效

長度短（電樞鐵心

厚度?。?。1045.2.1永磁式直流力矩電動機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

相直流力矩電動機(jī)——轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速低①電樞體積相同的條件下，D大則T大

②電樞體積相同的條件下，D大則n0小105直流力矩電動機(jī)——轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速低①電樞體積相同的條件下，D大直流力矩電動機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用

具有良好的低速平穩(wěn)性和線性的機(jī)械特性及調(diào)節(jié)特性；精度高、反應(yīng)速度快、線性度好。常用為執(zhí)行元件。

例如——天線（雷達(dá)、衛(wèi)星）；與測速發(fā)電機(jī)等組成高精度的寬調(diào)速伺服系統(tǒng)，調(diào)速范圍可達(dá)0.00017[4天一轉(zhuǎn)]～25rpm。106直流力矩電動機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用

具有良好的低速平穩(wěn)性力矩電動機(jī)的實(shí)物圖107力矩電動機(jī)的實(shí)物圖275.3小功率同步電動機(jī)

小功率同步電動機(jī)的功率通常在數(shù)百瓦以下，在要求速度恒定不變的控制系統(tǒng)和裝置中常用作執(zhí)行元件，如打印記錄機(jī)構(gòu)、電鐘、錄像機(jī)、電影攝/放映機(jī)、傳真機(jī)等控制設(shè)備和自動裝置。同步電動機(jī)結(jié)構(gòu)上也是由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。它結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便。根據(jù)轉(zhuǎn)子機(jī)械結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)子材料，同步電動機(jī)可分為永磁式、磁阻式和磁滯式等類型。1085.3小功率同步電動機(jī)小功率同步三相永磁式同步電動機(jī)實(shí)物圖109三相永磁式同步電動機(jī)實(shí)物圖295.3.1永磁式同步電動機(jī)永磁式同步電動機(jī)轉(zhuǎn)子主要由永久磁鐵、鐵心、鼠籠繞組構(gòu)成。永久磁鐵用來產(chǎn)生磁通，鼠籠繞組置于轉(zhuǎn)子鐵心槽中。永磁式同步電動機(jī)的工作原理與一般同步電動機(jī)基本相似，只是其轉(zhuǎn)子勵磁是采用永久磁鐵。啟動方法和一般的同步電動機(jī)一樣，在轉(zhuǎn)子上裝有啟動用的鼠籠繞組。1105.3.1永磁式同步電動機(jī)永磁式同步電動機(jī)轉(zhuǎn)子主要由永久磁5.3.2磁阻式電磁減速同步電動機(jī)磁阻電動機(jī)又稱為反應(yīng)式電動機(jī)，這種電機(jī)的轉(zhuǎn)子本身沒有磁性，只是利用磁場中可移動部件試圖使磁路磁阻最小的原理，依靠轉(zhuǎn)子兩個正交方向磁阻的不同而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，這種轉(zhuǎn)矩稱為磁阻轉(zhuǎn)矩或反應(yīng)轉(zhuǎn)矩。磁阻電動機(jī)有單相和三相兩種，功率從幾瓦到幾百瓦。起動也需要在轉(zhuǎn)子上另外裝設(shè)起動繞組，以達(dá)到異步起動，同步運(yùn)行。結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本較低，轉(zhuǎn)速一般在每分鐘幾十轉(zhuǎn)到上百轉(zhuǎn)之間，是一種常用的低速電動機(jī)。

1115.3.2磁阻式電磁減速同步電動機(jī)磁阻電動機(jī)又稱為反應(yīng)式電轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度為定子旋轉(zhuǎn)磁場的角速度ω0和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角速度ω之比，稱為電磁減速系數(shù)112轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度為定子旋轉(zhuǎn)磁場的角速度ω0和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角速度ω之電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度為式中，p——定子磁場的極對數(shù)113電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度為式中，p——定子磁場的極對數(shù)335.3.3磁滯式同步電動機(jī)磁滯電動機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，起動轉(zhuǎn)矩大，不需要裝任何起動裝置就能平穩(wěn)地牽入同步。磁滯電動機(jī)也屬于交流同步電機(jī)，其定子與一般交流電機(jī)相同，而轉(zhuǎn)子也沒有勵磁源，由硬磁材料沖片疊壓而成的轉(zhuǎn)子，其渦流轉(zhuǎn)矩小，電動機(jī)起動及運(yùn)行主要依靠磁滯轉(zhuǎn)矩；由整塊硬磁材料做成的轉(zhuǎn)子，除了磁滯轉(zhuǎn)矩外，還有渦流轉(zhuǎn)矩，可以增大起動轉(zhuǎn)矩。磁滯式電動機(jī)的轉(zhuǎn)子是用硬磁材料做成的，這種硬磁材料具有比較寬的磁滯回環(huán)，其剩磁密度和矯頑力要比軟磁材料大。1145.3.3磁滯式同步電動機(jī)磁滯電動機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，5.4步進(jìn)電動機(jī)步進(jìn)電動機(jī)是將電脈沖控制信號轉(zhuǎn)換成機(jī)械角位移的執(zhí)行元件。它每接受一個電脈沖，其轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過一個相應(yīng)的步距角。轉(zhuǎn)子角位移的大小及轉(zhuǎn)速分別與輸入的電脈沖數(shù)及其頻率成正比，并在時間上與輸入脈沖同步，只要控制輸入電脈沖的數(shù)量、頻率以及電機(jī)繞組通電相序，即獲得所需的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向。1155.4步進(jìn)電動機(jī)步進(jìn)電動機(jī)是將電脈沖控制信號轉(zhuǎn)換成機(jī)械角基本要求：在電脈沖的控制下，步進(jìn)電動機(jī)能迅速起動、正反轉(zhuǎn)、制動和停車；調(diào)速范圍寬廣；步進(jìn)電動機(jī)的步距角要小，步距精度要高，不丟步不越步；工作頻率高、響應(yīng)速度快。116基本要求：在電脈沖的控制下，步進(jìn)電動機(jī)能迅速起動、正反轉(zhuǎn)、制5．4．1基本工作原理分類：反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)永磁式步進(jìn)電機(jī)混合式步進(jìn)電動機(jī)1175．4．1基本工作原理分類：371．反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)（可變磁阻式）利用磁阻轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。其結(jié)構(gòu)形式通常分為單段式和多段式兩種?？梢宰龀啥唷⑷?、四相、五相或更多的相數(shù)。定子上有六個極，每個極上裝有控制繞組，每相對的兩極組成一相。轉(zhuǎn)子上有四個均勻分布的齒，其上設(shè)有繞組。1181．反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)（可變磁阻式）利用磁阻轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。其1．反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)（可變磁阻式）當(dāng)A相控制繞組通電時，轉(zhuǎn)子在磁場力的作用下與定子齒對齊，即轉(zhuǎn)子齒l、3和定子齒A、A′對齊，如圖（a）所示。若切斷A相，同時接通B相，在磁場力作用下轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過30゜，轉(zhuǎn)子齒2、4與定于齒B、B′對齊，如圖（b）所示。如再使B相斷電，同時C相控制繞組通電，轉(zhuǎn)子又轉(zhuǎn)過30゜，使轉(zhuǎn)子齒1、3與定子齒C、C′對齊，如圖(c)所示。如此循環(huán)往復(fù)，按A－B－C－A順序通電，步進(jìn)電機(jī)便按一定方向轉(zhuǎn)動。上述通電方式稱為三相單三拍，這里“拍”指定子控制繞組每改變一次通電方式，為一拍；“單”指每次只有一相控制繞組通電；“三拍”指經(jīng)過三次切換控制繞組的通電狀態(tài)為一個循環(huán)。

1191．反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)（可變磁阻式）當(dāng)A相控制繞組通電時，轉(zhuǎn)子1．反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)（可變磁阻式）三相單雙六拍通電方式，通電順序?yàn)锳－AB－B－BC－C－CA－A或A－AC－C－CB－B－BA－A。當(dāng)A相控制繞組通電時，轉(zhuǎn)子齒l、3和定子齒A、A′對齊。當(dāng)A、B相同時通電，轉(zhuǎn)子齒2、4在定子極B、B′的吸引下使轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)動，至轉(zhuǎn)子齒l、3和定子極A、A′間的作用力與轉(zhuǎn)子齒2、4和定子極B、B′間的作用力相平衡。當(dāng)斷開A相控制繞組而由相B控制繞組通電時，轉(zhuǎn)子將繼續(xù)沿逆時針方向轉(zhuǎn)過一個角度，轉(zhuǎn)子齒2、4和定子極B、B′對齊，如圖(c)所示，依此類推。1201．反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)（可變磁阻式）三相單雙六拍通電方式，通電1．反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)（可變磁阻式）單三拍通電方式時，步距角為30゜，而采用六拍通電方式時，步距角為15゜，采用單雙拍通電方式時，步距角要比單拍電方式時減小一半。步進(jìn)電機(jī)的步距角θs的大小是由轉(zhuǎn)子的齒數(shù)、控制繞組的相數(shù)和通電方式所決定式中，C為通電狀態(tài)系數(shù)，當(dāng)采用單拍方式時，C＝l；而采用單雙拍方式時，C＝2；m為步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)；Zr為步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子齒數(shù)。1211．反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)（可變磁阻式）單三拍通電方式時，步距角為若步進(jìn)電機(jī)通電的脈沖頻率為f（每秒的拍數(shù)），則步進(jìn)電機(jī)的速度為

式中f為頻率，n為轉(zhuǎn)速。電機(jī)在脈沖頻率一定時，電機(jī)的相數(shù)和轉(zhuǎn)子的齒數(shù)越多，則步距角θs就越小，轉(zhuǎn)速也越低。122若步進(jìn)電機(jī)通電的脈沖頻率為f（每秒的拍數(shù)），則步進(jìn)電機(jī)的速度2．永磁式步進(jìn)電動機(jī)一般將轉(zhuǎn)子使用永磁材料的步進(jìn)電動機(jī)稱作永磁式步進(jìn)電動機(jī)。通常轉(zhuǎn)子為一對極或幾對極的星形磁鋼，定子上繞有二相或多相繞組，定子每相的軸線對應(yīng)于轉(zhuǎn)子的軸線，這類電動機(jī)要求電源提供正負(fù)脈沖。增加轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)及定子的齒數(shù)可以減小步距角，但轉(zhuǎn)子要制成N—S相間的多對磁極是較困難的，同時定子極數(shù)及繞組線圈數(shù)也必須相應(yīng)增加，這將受到定子空間的限制，因此永磁式步進(jìn)電動機(jī)的步距角都較大。1232．永磁式步進(jìn)電動機(jī)一般將轉(zhuǎn)子使用永磁材料的步進(jìn)電動機(jī)稱作永3．混合式步進(jìn)電動機(jī)混合式步進(jìn)電動機(jī)是在永磁和變磁阻原理共同作用下運(yùn)轉(zhuǎn)的，故稱為混合式或永磁感應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)。通常轉(zhuǎn)子裝有一個軸向磁化永磁體用以產(chǎn)生一個單向磁場，其中一段經(jīng)永磁體磁化為S極，另一段磁化成N極。定子的齒距和轉(zhuǎn)子的齒距相同。它與反應(yīng)式的主要區(qū)別是轉(zhuǎn)子上置有磁鋼。反應(yīng)式電機(jī)轉(zhuǎn)子無磁鋼，輸入能量全靠定子勵磁電流供給，靜態(tài)電流比永磁式大許多?；旌鲜诫姍C(jī)具有驅(qū)動電流小、效率高、過載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是一種很有發(fā)展前途的步進(jìn)電動機(jī)。1243．混合式步進(jìn)電動機(jī)混合式步進(jìn)電動機(jī)是在永磁和變磁阻原理共同5.4.2步進(jìn)電動機(jī)的特點(diǎn)1.輸出角位移與輸入脈沖數(shù)成正比。2.轉(zhuǎn)速與輸人的脈沖頻率成正比。3.轉(zhuǎn)向可以通過改變通電順序來改變。4.具有自鎖能力，一旦停止輸入脈沖，只要維持繞組通電，電動機(jī)就可以保持在該固定位置。5.不易受電源電壓波動、電流、溫度變化等影響，只要干擾未引起步進(jìn)電動機(jī)“丟步”，就不會影響其正常工作。6.步距角有誤差，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一定步數(shù)以后也會出現(xiàn)累積誤差，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)以后，其累積誤差為“零”。7.易于直接與微機(jī)的I/O接口，構(gòu)成開環(huán)位置伺服系統(tǒng)。步進(jìn)電動機(jī)被廣泛應(yīng)用于開環(huán)控制結(jié)構(gòu)的機(jī)電一體化系統(tǒng)，使系統(tǒng)簡化，并可靠地獲得較高的位置精度。1255.4.2步進(jìn)電動機(jī)的特點(diǎn)1.輸出角位移與輸入脈沖數(shù)2．使用步進(jìn)電動機(jī)時應(yīng)注意的幾個問題（1）驅(qū)動電源的優(yōu)劣對步進(jìn)電動機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)行影響極大，使用時要特別注意，需根據(jù)運(yùn)行要求，盡量采用先進(jìn)的驅(qū)動電源，以滿足步進(jìn)電動機(jī)的運(yùn)行性能。（2）若所帶負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量較大，則應(yīng)在低頻下啟動，然后再上升到工作頻率，停車時也應(yīng)從工作頻率下降到適當(dāng)頻率再停車。（3）在工作過程中，應(yīng)盡量避免由于負(fù)載突變而引起的誤差。（4）若在工作中發(fā)生失步現(xiàn)象，首先，應(yīng)檢查負(fù)載是否過大，電源電壓是否正常，再檢查驅(qū)動電源輸出波形是否正常，在處理問題時不應(yīng)隨意變換元件。1262．使用步進(jìn)電動機(jī)時應(yīng)注意的幾個問題（1）驅(qū)動電源的優(yōu)劣對步5.4.3步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)和應(yīng)用1．步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)（1)矩角特性及最大靜轉(zhuǎn)矩矩角特性是控制繞組通電狀態(tài)不變時，電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子偏轉(zhuǎn)角的關(guān)系，即靜態(tài)轉(zhuǎn)矩與失調(diào)角的關(guān)系。最大靜轉(zhuǎn)矩是指在規(guī)定的通電相數(shù)下矩角特性上的轉(zhuǎn)矩最大值。通常在技術(shù)數(shù)據(jù)中所規(guī)定的最大靜轉(zhuǎn)矩是指一相繞組通上額定電流時的最大轉(zhuǎn)矩值。按最大靜轉(zhuǎn)矩的大小可把步進(jìn)電動機(jī)分為伺服步進(jìn)電動機(jī)和功率步進(jìn)電動機(jī)。1275.4.3步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)和應(yīng)用1．步進(jìn)電動機(jī)的主要1．步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)（2）起動頻率和起動的矩頻特性起動頻率是指步進(jìn)電動機(jī)能夠不失步起動的最高脈沖頻率。技術(shù)數(shù)據(jù)中給出空載和負(fù)載起動頻率。實(shí)際使用時，大多是在負(fù)載情況下起動，所以又給出起動的矩頻特性，以便確定負(fù)載起動頻率。1281．步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)（2）起動頻率和起動的矩頻特性41．步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)（3）步距角及步距角精度

步距角是指輸入一個電脈沖轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度。步距角小的電機(jī)起動和運(yùn)行頻率較高。步距角精度是指步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)過一個步距角的實(shí)際值與理論值的誤差，用百分比表示：誤差/步距角×100%。不同運(yùn)行拍數(shù)其值不同。1291．步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)（3）步距角及步距角精度

491．步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)（4）運(yùn)行頻率和運(yùn)行矩頻特性運(yùn)行頻率是指步進(jìn)電動機(jī)起動后，控制脈沖頻率連續(xù)上升而不失步的最高頻率。通常在技術(shù)數(shù)據(jù)中也給出空載和負(fù)載運(yùn)行頻率，運(yùn)行頻率的高低與負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩的大小有關(guān)，所以又給出了運(yùn)行矩頻特性。步進(jìn)電動機(jī)的最大動態(tài)轉(zhuǎn)矩和脈沖頻率的關(guān)系，稱為矩頻特性。在一定控制脈沖頻率范圍內(nèi)，隨頻率升高，電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速都相應(yīng)地提高，超出該范圍則隨頻率升高轉(zhuǎn)矩下降，步進(jìn)電動機(jī)帶負(fù)載的能力也逐漸下降，到某一頻率以后，就帶不動任何負(fù)載，而且只要受到一個很小的擾動，就會振蕩、失步以至停轉(zhuǎn)。1301．步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)（4）運(yùn)行頻率和運(yùn)行矩頻特性50步進(jìn)電動機(jī)矩角特性/矩頻特性步進(jìn)電動機(jī)矩角特性步進(jìn)電動機(jī)矩頻特性131步進(jìn)電動機(jī)矩角特性/矩頻特性步進(jìn)電動機(jī)矩角特性步進(jìn)電動機(jī)矩頻5.5測速發(fā)電機(jī)——將轉(zhuǎn)速變?yōu)殡娦盘栍猛荆河脕頊y量轉(zhuǎn)速；廣泛應(yīng)用于速度或位置控制系統(tǒng)中，以轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角度為參數(shù)變量，可作為機(jī)電微分、積分器。常用于PID控制。分類：直流測速發(fā)電機(jī)；異步（交流）測速發(fā)電機(jī)；同步發(fā)電機(jī)。1325.5測速發(fā)電機(jī)——將轉(zhuǎn)速變?yōu)殡娦盘栍猛荆河脕頊y量轉(zhuǎn)速；52直流測速發(fā)電機(jī)直流測速發(fā)電機(jī)：電磁式、永磁式電樞電勢：輸出特性：133直流測速發(fā)電機(jī)直流測速發(fā)電機(jī)：電磁式、永磁式53直流測速發(fā)電機(jī)的誤差1）電樞反應(yīng)的影響發(fā)電機(jī)帶上負(fù)載后，電樞中通過的電流Ia產(chǎn)生電樞磁場，使氣隙中的合成磁場產(chǎn)生畸變2）延遲換向的影響延遲換向是指換向元件中的總電動勢eK阻礙電流變化，使換向延遲的現(xiàn)象。3）溫度的影響溫度變化導(dǎo)致勵磁繞組電阻變化，將引起勵磁電流和磁通的變化4）紋波電動勢的影響直流測速發(fā)電機(jī)因換向片數(shù)有限，而電樞繞組電動勢是每一支路中有限個元件感應(yīng)電動勢的疊加，因此輸出電動勢總是帶有微弱的波動，這種微小的波動稱為紋波，紋波造成了線性誤差。5）電刷接觸壓降對輸出特性的影響電刷接觸電壓的影響導(dǎo)致輸出特性存在不靈敏區(qū)。134直流測速發(fā)電機(jī)的誤差1）電樞反應(yīng)的影響發(fā)電機(jī)帶上負(fù)載直流測速發(fā)電機(jī)的主要性能指標(biāo)

1）線性誤差在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，實(shí)際輸出特性曲線與線性輸出特性之間的最大差值與最高線性轉(zhuǎn)速在線性特性曲線上對應(yīng)的電壓之比。2）靈敏度也稱輸出斜率，是指在額定勵磁電壓下，轉(zhuǎn)速為1000r／min時所產(chǎn)生的輸出電壓。3）最高線性工作轉(zhuǎn)速和最小負(fù)載電阻是保證測速發(fā)電機(jī)工作在允許的線性誤差范圍內(nèi)的兩個使用條件。135直流測速發(fā)電機(jī)的主要性能指標(biāo)

1）線性誤差在工作轉(zhuǎn)速范4）不靈敏區(qū)由電刷接觸壓降ΔUb而導(dǎo)致輸出特性斜率顯著下降(幾乎為零)的轉(zhuǎn)速范圍。該性能指標(biāo)在超低速控制系統(tǒng)中是重要的。5）輸出電壓的不對稱度指在相同轉(zhuǎn)速下，測速發(fā)電機(jī)正、反轉(zhuǎn)時，輸出電壓絕對值之差與兩者平均值之比。對要求正、反轉(zhuǎn)的控制系統(tǒng)需考慮該指標(biāo)。6）紋波系數(shù)測速發(fā)電機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下，輸出電壓中交流分量的有效值與直流分量之比。高精度速度伺服系統(tǒng)對該指標(biāo)的要求較高。1364）不靈敏區(qū)由電刷接觸壓降ΔUb而導(dǎo)致輸出特性斜率顯交流（感應(yīng)）測速發(fā)電機(jī)交流測速發(fā)電機(jī):同步測速發(fā)電機(jī)和感應(yīng)測速發(fā)電機(jī)兩大類。同步測速發(fā)電機(jī)定子輸出繞組感應(yīng)電動勢的大小和頻率都隨轉(zhuǎn)速n的變化而變化，不宜用于自動控制系統(tǒng)中。感應(yīng)測速發(fā)電機(jī)的定子上有兩相正交繞組，其中一相接電源勵磁，另一相用作輸出電壓信號。鼠籠轉(zhuǎn)子感應(yīng)測速發(fā)電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單，但性能較差；空心杯形轉(zhuǎn)子感應(yīng)測速發(fā)電機(jī)性能好，是目前應(yīng)用最廣泛的一種交流測速發(fā)電機(jī)。137交流（感應(yīng)）測速發(fā)電機(jī)交流測速發(fā)電機(jī):同步測速發(fā)電機(jī)和感應(yīng)測轉(zhuǎn)子切割勵磁磁場產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)電動勢138轉(zhuǎn)子切割勵磁磁場產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)電動勢58主要技術(shù)指標(biāo)（1）線性誤差嚴(yán)格來說，輸出電壓和轉(zhuǎn)速之間不是直線關(guān)系，由非線性引起的誤差稱為線性誤差（2）相位誤差相位誤差是指交流測速發(fā)電機(jī)實(shí)際輸出電壓與勵磁電壓之間相位移的變化量，它隨轉(zhuǎn)速的改變而變化。（3）剩余電壓剩余電壓是指交流測速發(fā)電機(jī)在勵磁繞組接額定勵磁電壓，轉(zhuǎn)子靜止時輸出繞組中所產(chǎn)生的電壓。它會使系統(tǒng)產(chǎn)生誤動作而引起系統(tǒng)的誤差。外接補(bǔ)償裝置用補(bǔ)償繞組來消除剩余電壓,可以達(dá)到完全補(bǔ)償剩余電壓的目的。（4）輸出斜率（靈敏度）：輸出斜率是額定勵磁電壓下，轉(zhuǎn)速為1000r／min時測速發(fā)電機(jī)的輸出電壓。輸出斜率越大，測速發(fā)電機(jī)靈敏度就越高。139主要技術(shù)指標(biāo)（1）線性誤差59直流測速發(fā)電機(jī)與異步測速發(fā)電 機(jī)的性能比較直流測速發(fā)電機(jī)沒有相位波動，沒有剩余電壓,輸出特性較軟，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，摩擦轉(zhuǎn)矩大，換向時有火花和無線電干擾信號，輸出特性不穩(wěn)定且正反向不對稱。異步測速發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，易維護(hù)，慣量小，輸出特性穩(wěn)定（正反轉(zhuǎn)對稱），精度高，工作可靠。存在剩余電壓和相位誤差，且負(fù)載的大小和性質(zhì)會影響輸出電壓的幅值和相位。140直流測速發(fā)電機(jī)與異步測速發(fā)電 機(jī)的性能比較直流測速發(fā)電機(jī)沒有5.6自整角機(jī)（用于角度的傳輸、變換和指示）特點(diǎn)——在隨動系統(tǒng)中，用于角度的傳輸、變換和指示。通常是兩臺或多臺組合使用，異地兩根軸同步旋轉(zhuǎn)。分類：發(fā)送機(jī)——接收機(jī)；力矩式（指示系統(tǒng)）——控制式（隨動系統(tǒng)）；三相（電軸）——單相（角度傳遞系統(tǒng)）。1415.6自整角機(jī)（用于角度的傳輸、變換和指示）特點(diǎn)——在隨動系自整角機(jī)及其變送器實(shí)物圖142自整角機(jī)及其變送器實(shí)物圖625.6.1控制式自整角機(jī)發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子繞組為初級繞組，通常按50Hz或400Hz的交流勵磁電壓。定子繞組為次級繞組。次級繞組中感應(yīng)的電壓取決于磁力線與線圈切割時的角度。當(dāng)兩組平行時為最大，而當(dāng)兩繞組正交時為零。所以在任何一個繞組中感應(yīng)的電壓取決于轉(zhuǎn)子相對于該繞組的位置?？刂剖阶哉菣C(jī)發(fā)送機(jī)1435.6.1控制式自整角機(jī)發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子繞組為初級繞組，通常按50定子繞組中的感應(yīng)電壓與轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)角的函數(shù)關(guān)系

這三個線間電壓與軸的轉(zhuǎn)角是單值對應(yīng)的，沒有任何兩個軸的轉(zhuǎn)角位置上能使三個電壓對應(yīng)相等。144定子繞組中的感應(yīng)電壓與轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)角的函數(shù)關(guān)系這三個線間電壓與5.6.2力矩式自整角接收機(jī)

力矩式自整角接收機(jī)與控制式自整角發(fā)送機(jī)相反，是一種把電壓變成位置的傳感