電機(jī)原理與拖動(dòng)第八章控制電機(jī)

第八章控制電機(jī)8.1單相異步電動(dòng)機(jī)8.1.1單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理結(jié)構(gòu)：定子放單相繞組（其中通220V單相交流電）轉(zhuǎn)子一般用鼠籠式。定子轉(zhuǎn)子定子繞組220V~NS當(dāng)定子繞組產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)增加時(shí)，根據(jù)右手螺旋定則和左手定則，可知轉(zhuǎn)子導(dǎo)條左、右受力大小相等方向相反，所以沒有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。在電流正半周在電流負(fù)半周？定子繞組產(chǎn)生的脈動(dòng)磁場(chǎng)（），可用正、反兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)合成而等效。即：

+

-tm=

+

-=

m/2脈動(dòng)磁場(chǎng)的分解④④⑥⑥⑧⑧②②-

+③③⑦⑦⑨⑨⑤⑤①①

+

-

正反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的合成轉(zhuǎn)矩特性合成轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為零。（正向）（反向）正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)反可見，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為零。轉(zhuǎn)子借助其它力量轉(zhuǎn)動(dòng)后，外力去除后仍按原方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。1>當(dāng)n>0時(shí)，轉(zhuǎn)矩T>0，此時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩是驅(qū)動(dòng)性質(zhì)的，電機(jī)屬于正轉(zhuǎn)運(yùn)行2>當(dāng)n<0時(shí)，轉(zhuǎn)矩T<0，此時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩仍然是驅(qū)動(dòng)性質(zhì)的，電機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行3>當(dāng)n=0時(shí)，轉(zhuǎn)矩T=0，顯然這是不行的，電機(jī)將無法起動(dòng)，即，我們希望當(dāng)轉(zhuǎn)速=0時(shí)，轉(zhuǎn)矩不應(yīng)為零！由此可見，單個(gè)繞組通電，電機(jī)可以運(yùn)行，但不能起動(dòng)，因此必須有兩相繞組才行。單相異步電動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵問題是如何起動(dòng)的問題，而起動(dòng)的必要條件是：1）定子具有空間不同相位的兩個(gè)繞組2）兩相繞組中要通入不同相位的交流電流第一個(gè)條件顯然應(yīng)該是滿足的，所以，現(xiàn)在的關(guān)鍵問題是如何實(shí)現(xiàn)電流的分相問題，根據(jù)分相方法的不同，我們把單相異步電動(dòng)機(jī)又分為：8.1.2單相異步電動(dòng)機(jī)的分類和起動(dòng)方法1）單相電阻分相起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)2）單相電容分相起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)3）單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)4）單相電容起動(dòng)與運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)5）單相罩極式異步電動(dòng)機(jī)下面，我們分別來看一下，各種類型的單相異步電動(dòng)機(jī)：(一)、分相式異步電動(dòng)機(jī)1、電容分相式起動(dòng)~KDCWSTW:主繞組（工作繞組）ST：啟動(dòng)繞組K：離心開關(guān)AXA'X'WSTAXA'X'~KDCWST接近90°電容分相式單相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)原理~KDCWSTAXA'X'WSTAXA'X't=t0NSt=t0WSTAXA'X'NSWSTAXA'X'NSt=t1磁場(chǎng)逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)t=t0t=t1啟動(dòng)時(shí)開關(guān)K閉合，使兩繞組電流相位差約為90°，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電機(jī)轉(zhuǎn)起來；轉(zhuǎn)動(dòng)正常以后離心開關(guān)被甩開，啟動(dòng)繞組被切斷，而電機(jī)仍按原方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。工作原理~KDCWSTAXA'X'優(yōu)點(diǎn)：1）如果電容器的電容量配的合適，可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電流之間的相位差為90，2）副繞組的容性可以抵消一些本身所有的感抗，使電抗減小，所以副繞組的匝數(shù)不象電阻分相時(shí)受到限制，從而可以增加一些，使的磁動(dòng)勢(shì)增加。這兩點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)，可以使我們得到一個(gè)接近圓形的磁動(dòng)勢(shì)，即較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，而起動(dòng)電流還會(huì)下降！2、單相電阻分相起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)

這種電動(dòng)機(jī)，由于兩相繞組中電流的相位相差不大，所以，氣隙磁動(dòng)勢(shì)是一個(gè)橢圓形，因此起動(dòng)電流比較大，而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩卻不是很大。(二)、罩極式單相電機(jī)定子磁極轉(zhuǎn)子短路環(huán)定子通入電流以后，部分磁通穿過短路環(huán)，并在其中產(chǎn)生感應(yīng)電流。短路環(huán)中的電流阻礙磁通的變化，致使有短路環(huán)部分和沒有短路環(huán)部分產(chǎn)生的磁通有了相位差，從而形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來。圖中電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向：順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。因?yàn)闆]有短路環(huán)部分的磁通比有短路環(huán)部分的磁通領(lǐng)先。

單相異步電動(dòng)機(jī)的功率小，主要制成小型電機(jī)。它的應(yīng)用非常廣泛，如家用電器（洗衣機(jī)、電冰箱、電風(fēng)扇）、電動(dòng)工具（如手電鉆）、醫(yī)用器械、自動(dòng)化儀表等。

8.1.3單相電機(jī)的使用

三相異步電動(dòng)機(jī)的單相運(yùn)行三相異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中，若其中一相和電源斷開，則變成單相運(yùn)行。此時(shí)和單相電機(jī)一樣，電機(jī)仍會(huì)按原來方向運(yùn)轉(zhuǎn)。但若負(fù)載不變，三相供電變?yōu)閱蜗喙╇?，電流將變大，?dǎo)致電機(jī)過熱。使用中要特別注意這種現(xiàn)象；三相異步電動(dòng)機(jī)若在啟動(dòng)前有一相斷電，和單相電機(jī)一樣將不能啟動(dòng)。此時(shí)只能聽到嗡嗡聲，長時(shí)間啟動(dòng)不了，也會(huì)過熱，必須趕快排除故障。8.2測(cè)速發(fā)電機(jī)8.2.1直流測(cè)速發(fā)電機(jī)

直流測(cè)速發(fā)電機(jī)是一種微型直流發(fā)電機(jī)，其作用是把拖動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)角速度轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)。結(jié)構(gòu)：與直流發(fā)電機(jī)基本相同。工作原理：與直流發(fā)電機(jī)相同。按勵(lì)磁方式1、工作原理：直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理與前面所講的直流發(fā)電機(jī)是一樣的，因此：當(dāng)磁通Φ=常數(shù)時(shí)，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為：E0=CeΦ0n1）在空載時(shí)，直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓就是電樞感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：U0＝Ｅ0，顯然輸出電壓U0與n成正比。2）有負(fù)載時(shí)，若電樞電阻為Ra，負(fù)載電阻為RL，不計(jì)電刷與換向器間的接觸電阻，則直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓為：整理后得C為直流測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出特性的斜率，當(dāng)Φ0、Ra及RL都不變時(shí)，輸出電壓U與轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系。對(duì)于不同的負(fù)載電阻RL，輸出特性的斜率C不同，負(fù)載電阻越小，斜率C也越小，

2、誤差分析：顯然，直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓與轉(zhuǎn)速要嚴(yán)格保持正比關(guān)系在實(shí)際中是難以做到的，造成這種非線性誤差的原因主要有以下三個(gè)方面：電樞反應(yīng)，溫度的影響和接觸電阻。負(fù)載R一定，當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時(shí)U較大，Ia也較大，電樞反應(yīng)產(chǎn)生的去磁作用使得磁通減小，輸出電壓要降低，為了減小電樞反應(yīng)得到這種作用，使用測(cè)速發(fā)電機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)速范圍不要太大，負(fù)載電阻不能太小，還可以安裝補(bǔ)償繞組。8.2.2交流測(cè)速發(fā)電機(jī)1、結(jié)構(gòu)介紹：

在自動(dòng)控制系統(tǒng)中多用空心杯轉(zhuǎn)子異步測(cè)速發(fā)電機(jī)?？招谋D(zhuǎn)子異步測(cè)速發(fā)電機(jī)定子上有兩個(gè)在空間上互差90電角度的繞組，一為勵(lì)磁繞組，另一為輸出繞組，如圖所示。2、工作原理：工作時(shí)，勵(lì)磁繞組接頻率為f的單相交流電源，此時(shí)顯然沿著直軸方向?qū)?huì)產(chǎn)生一個(gè)脈振磁動(dòng)勢(shì)ΦD，1）當(dāng)轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)，脈振磁動(dòng)勢(shì)D在空心杯轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出變壓器電勢(shì)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)與勵(lì)磁電源同頻率的脈振磁場(chǎng)D，也為d軸，都與處于q軸的輸出繞組無磁通交鏈。2）

當(dāng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子切割直軸磁通D，在杯型轉(zhuǎn)子中感應(yīng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)電勢(shì)Er，其大小正比于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n，并以勵(lì)磁磁場(chǎng)D的脈振頻率f交變，又因空心杯轉(zhuǎn)子相當(dāng)于短路繞組，故旋轉(zhuǎn)電勢(shì)Er在杯型轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生交流短路電流Ir，其大小正比于Er，其頻率為Er的交變頻率f，若忽視杯型轉(zhuǎn)子的漏抗的影響，那么電流Ir所產(chǎn)生的脈振磁通q的大小正比于Er，在空間位置上與輸出繞組的軸線（q軸）一致，因此轉(zhuǎn)子脈振磁場(chǎng)q與輸出繞組相交鏈而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)E，據(jù)上分析有：輸出繞組感應(yīng)產(chǎn)生的電勢(shì)E實(shí)際就是交流異步測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出的空載電壓U，其大小正比于轉(zhuǎn)速n，其頻率為勵(lì)磁電源的頻率f。當(dāng)然，這里也存在著不可避免的誤差。

3、誤差分析：①非線性誤差只有嚴(yán)格保持直軸磁通d不變的前提下，交流異步測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓才與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速成正比，但在實(shí)際中直軸磁通d是變化的，為了減小轉(zhuǎn)子漏抗造成的線性誤差，異步測(cè)速發(fā)電機(jī)都采用非磁性空心杯轉(zhuǎn)子，常用電阻率大的磷青銅制成，以增大轉(zhuǎn)子電阻，從而可以忽略轉(zhuǎn)子漏抗，與此同時(shí)使杯型轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)切割交軸磁通Φq而產(chǎn)生的直軸磁勢(shì)明顯減弱。另外，提高勵(lì)磁電源頻率，也就是提高電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，也可提高線性度，減小線性誤差。

②剩余電壓當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，交流測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓應(yīng)當(dāng)為零，但實(shí)際上還會(huì)有一個(gè)很小的電壓輸出，此電壓稱為剩余電壓。

③相位誤差由于勵(lì)磁的漏阻抗壓降，引起U2與U1不完全同相，一般異步測(cè)速發(fā)電機(jī)相位誤差10~20電角度。

8.3伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī)（執(zhí)行電動(dòng)機(jī)），它將輸入的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)軸的角位移或角速度輸出，改變輸入信號(hào)的大小和極性可以改變伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向，故輸入的電壓信號(hào)又稱為控制信號(hào)或控制電壓。根據(jù)使用電源的不同，伺服電動(dòng)機(jī)分為直流伺服電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類。直流伺服電動(dòng)機(jī)輸出功率較大，功率范圍為1～600瓦，有的甚至可達(dá)上千瓦；而交流伺服電動(dòng)機(jī)輸出功率較小，功率范圍一般為0.1～100瓦。結(jié)構(gòu)：與直流電動(dòng)機(jī)基本相同。為減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量做得細(xì)長一些。工作原理：與直流電動(dòng)機(jī)相同。供電方式：他勵(lì)。勵(lì)磁繞組和電樞由兩個(gè)獨(dú)立電源供電：MU1IfIaU2放大器UU1為勵(lì)磁電壓，U2為電樞電壓。

8.3.1伺服電動(dòng)機(jī)由機(jī)械特性可知：(1)U1（即磁通）不變時(shí)，一定的負(fù)載下，U2,n。(2)U2=0時(shí)，電機(jī)立即停轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)：電樞電壓的極性改變，電機(jī)反轉(zhuǎn)。直流伺服電機(jī)的機(jī)械特性公式與他勵(lì)直流電機(jī)一樣：機(jī)械特性曲線U20.8U20.6U20.4U2nT調(diào)節(jié)特性在電磁轉(zhuǎn)矩為常數(shù)時(shí)，轉(zhuǎn)速與控制信號(hào)電壓之間的關(guān)系曲線稱為調(diào)節(jié)特性由機(jī)械特性可知調(diào)節(jié)特性是一組平行的直線負(fù)載轉(zhuǎn)矩不同，始動(dòng)電壓也不同失靈區(qū)的大小與負(fù)載轉(zhuǎn)矩成正比

直流伺服電機(jī)的特性較交流伺服電機(jī)硬。經(jīng)常用在功率稍大的系統(tǒng)中，它的輸出功率一般為1-600W。它的用途很多，如隨動(dòng)系統(tǒng)中的位置控制等。應(yīng)用：8.3.2交流伺服電動(dòng)機(jī)8.3.2交流伺服電動(dòng)機(jī)一、工作原理伺服電動(dòng)機(jī)就是兩相異步電動(dòng)機(jī)，定子側(cè)繞組再空間相差90度擺放，轉(zhuǎn)子是鼠籠式的。1、自轉(zhuǎn)現(xiàn)象：如果電機(jī)參數(shù)與一般的單相異步電動(dòng)機(jī)一樣，那么當(dāng)控制信號(hào)消失時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速雖會(huì)下降些，但仍會(huì)繼續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。伺服電動(dòng)機(jī)在控制信號(hào)消失后仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的失控現(xiàn)象稱為“自轉(zhuǎn)”。2、如何克服：顯然,我們需要的是當(dāng)控制信號(hào)為零時(shí),轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速也為零,從機(jī)械特性圖上我們可以看出,只要轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的方向和電磁轉(zhuǎn)矩的方向相反,就可以實(shí)現(xiàn)此目的,那么.從我們以前所學(xué)的知識(shí)可得:使電機(jī)制動(dòng)到停止，從而消除“自轉(zhuǎn)”增加轉(zhuǎn)子電阻，使正向磁場(chǎng)產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的Sm+≥1，使正向旋轉(zhuǎn)的電機(jī)在控制電壓消失后的電磁轉(zhuǎn)矩為負(fù)值，即為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)制動(dòng)到停止；若電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，則在控制電壓消失后的電磁轉(zhuǎn)矩為正值，也為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，如圖3、改變控制電壓的方法：1）幅值控制：如圖所示，幅值控制通過改變控制電壓的大小來控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，此時(shí)控制電壓與勵(lì)磁電壓之間的相位差始終保持90°電角度。若控制繞組的額定電壓,那么控制信號(hào)的大小可表示Ｕc＝ＵcN,稱為有效信號(hào)系數(shù)，那么以Ｕcn為基值，控制電壓的標(biāo)么值為：

當(dāng)有效信號(hào)系數(shù)＝１時(shí)，控制電壓與的幅值相等，相位相差90°電角度，且兩繞組空間相差90°電角度。此時(shí)所產(chǎn)生的氣隙磁通勢(shì)為圓形旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)，產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)距最大；當(dāng)<１時(shí)，控制電壓小于勵(lì)磁電壓的幅值，所建立的氣隙磁場(chǎng)為橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩減小。越小，氣隙磁場(chǎng)的橢圓度越大，產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩越小，電機(jī)轉(zhuǎn)速越慢，在＝０時(shí)，控制信號(hào)消失，氣隙磁場(chǎng)為脈振磁場(chǎng)，電機(jī)不轉(zhuǎn)或停轉(zhuǎn)。幅值控制的交流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性如下圖所示。圖中的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速都采用標(biāo)么值。2）相位控制:這種控制方式通過改變控制電壓與勵(lì)磁電壓之間的相位差來實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的控制，而控制電壓的幅值保持不變。如圖所示，勵(lì)磁繞組直接接到交流電源上，而控制繞組經(jīng)移相器后接到同一交流電壓上，與的頻率相同。而相位通過移相器可以改變，從而改變兩者之間的相位差,Sin稱為相位控制的信號(hào)系數(shù)。改變與相位差的大小，可以改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。相位控制的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性與幅值控制相似，也為非線性。3）幅值—相位控制:如圖所示,我們還可以通過同時(shí)改變幅值和相位的方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)控制電壓的改變:幅度—相位控制線路簡單，不需要復(fù)雜的移相裝置，只需電容進(jìn)行分相，具有線路簡單、成本低廉、輸出功率較大的優(yōu)點(diǎn)，因而成為使用最多的控制方式。8.4

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)機(jī)理：步進(jìn)電機(jī)是利用電磁鐵原理，將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成線位移或角位移的電機(jī)。每來一個(gè)電脈沖，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，帶動(dòng)機(jī)械移動(dòng)一小段距離。特點(diǎn)：(1)來一個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)一個(gè)步距角。(2)控制脈沖頻率，可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。(3)改變脈沖順序，改變方向。種類：有勵(lì)磁式和反應(yīng)式兩種。兩種的區(qū)別在于勵(lì)磁式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上有勵(lì)磁線圈，反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上沒有勵(lì)磁線圈。應(yīng)用：

步進(jìn)機(jī)的應(yīng)用非常廣泛。如：在數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)繪圖儀等設(shè)備中都得到應(yīng)用。下面以反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)為例說明步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。一、結(jié)構(gòu)步進(jìn)機(jī)主要由兩部分構(gòu)成：定子和轉(zhuǎn)子。它們均由磁性材料構(gòu)成，其上分別有六個(gè)、四個(gè)磁極。定子轉(zhuǎn)子定子繞組定子的六個(gè)磁極上有控制繞組，兩個(gè)相對(duì)的磁極組成一相。注意：這里的相和三相交流電中的“相”的概念不同。步進(jìn)機(jī)通的是直流電脈沖，這主要是指線圖的聯(lián)接和組數(shù)的區(qū)別。ABC定子轉(zhuǎn)子IAIBIC二、工作方式步進(jìn)電機(jī)的工作方式可分為：三相單三拍、三相單雙六拍、三相雙三拍等。(一)、三相單三拍（1）三相繞組聯(lián)接方式：Y型（2）三相繞組中的通電順序?yàn)椋篈相

B相

C相通電順序也可以為：

A相C相B相

（3）工作過程化，吸引轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子的位置力圖使通電相磁路的磁阻最小，使轉(zhuǎn)、定子的齒對(duì)齊停止轉(zhuǎn)動(dòng)。A相通電，A方向的磁通經(jīng)轉(zhuǎn)子形成閉合回路。若轉(zhuǎn)子和磁場(chǎng)軸線方向原有一定角度，則在磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子被磁A相通電使轉(zhuǎn)子1、3齒和AA'對(duì)齊。CA'BB'C'A3412CA'BB'C'A3412同理，B相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒和B相軸線對(duì)齊，相對(duì)A相通電位置轉(zhuǎn)30；C相通電再轉(zhuǎn)30。1C'342CA'BB'A這種工作方式，因三相繞組中每次只有一相通電，而且，一個(gè)循環(huán)周期共包括三個(gè)脈沖，所以稱三相單三拍。三相單三拍的特點(diǎn)：（1）每來一個(gè)電脈沖，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過30。此角稱為步距角，用S表示。（2）轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向取決于三相線圈通電的順序，改變通電順序即可改變轉(zhuǎn)向。(二)、三相單雙六拍三相繞組的通電順序?yàn)椋?/p>

AABBBCCCAA

共六拍。工作過程：A相通電，轉(zhuǎn)子1、3齒和A相對(duì)齊。CA'BB'C'A3412所以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到兩磁拉力平衡的位置上。相對(duì)AA'通電，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)了15°。（1）BB'

磁場(chǎng)對(duì)2、4齒有磁拉力，該拉力使轉(zhuǎn)子順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。A、B相同時(shí)通電（2）AA'

磁場(chǎng)繼續(xù)對(duì)1、3齒有拉力。CA'BB'C'A3412總之，每個(gè)循環(huán)周期，有六種通電狀態(tài)，所以稱為三相六拍，步距角為15。CA'BB'C'A3412B相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒和B相對(duì)齊，又轉(zhuǎn)了15。(三)、三相雙三拍三相繞組的通電順序?yàn)椋?/p>

AB

BC

CA

AB共三拍。AB通電CA'BB'C'A3412CA'BB'C'A3412BC通電以上三種工作方式，三相雙三拍和三相單雙六拍較三相單三拍穩(wěn)定，因此較常采用。工作方式為三相雙三拍時(shí)，每通入一個(gè)電脈沖，轉(zhuǎn)子也是轉(zhuǎn)30，即S=30。CA通電CA'BB'C'A3412三、小步距角的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)

實(shí)際采用的步進(jìn)電機(jī)的步距角多為3度和1.5度，步距角越小，機(jī)加工的精度越高。為產(chǎn)生小步距角，定、轉(zhuǎn)子都做成多齒的，圖中轉(zhuǎn)子40個(gè)齒，定子仍是6個(gè)磁極，但每個(gè)磁極上也有五個(gè)齒。轉(zhuǎn)子的齒距等于360/40=9，齒寬、齒槽各4.5。為使轉(zhuǎn)、定子的齒對(duì)齊，定子磁極上的小齒，齒寬和齒槽和轉(zhuǎn)子相同。工作原理：假設(shè)是單三拍通電工作方式。（1）A相通電時(shí)，定子A相的五個(gè)小齒和轉(zhuǎn)子對(duì)齊。此時(shí)，B相和A相空間差120，含120/9=齒

A相和C相差240，含240/9=個(gè)齒。所以，A相的轉(zhuǎn)子、定子的五個(gè)小齒對(duì)齊時(shí)，B相、C相不能對(duì)齊，B相的轉(zhuǎn)子、定子相差1/3個(gè)齒（3），C相的轉(zhuǎn)子、定子相差2/3個(gè)齒（6）。若工作方式改為三相六拍，則每通一個(gè)電脈沖，轉(zhuǎn)子只轉(zhuǎn)1.5。異步機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向仍由相序決定。同理，C相通電再轉(zhuǎn)3……（2）A相斷電、B相通電后，轉(zhuǎn)子只需轉(zhuǎn)過1/3個(gè)齒（3），使B相轉(zhuǎn)子、定子對(duì)齊。f：電脈沖的頻率

轉(zhuǎn)速步進(jìn)機(jī)通過一個(gè)電脈沖,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度,稱為步距角。m:一個(gè)周期的運(yùn)行拍數(shù)Zr：轉(zhuǎn)子齒數(shù)如：Zr=40,m=3時(shí)步距角8.5旋轉(zhuǎn)變壓器一、定義：當(dāng)旋轉(zhuǎn)變壓器的定子繞組施加單相交流電時(shí)，其轉(zhuǎn)子繞組輸出的電壓與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成正弦余弦關(guān)系或線性關(guān)系等函數(shù)關(guān)系。二、分類：根據(jù)輸出的函數(shù)關(guān)系的不同，旋轉(zhuǎn)變壓器可分為很多類，其中正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器，線性旋轉(zhuǎn)變壓器較為常用。三、正，余鉉旋轉(zhuǎn)變壓器1、工作原理：1）空載運(yùn)行時(shí)：旋轉(zhuǎn)變壓器的定子鐵芯槽中裝有兩套完全相同的繞組D1D2和D3D4，但在空間上相差90。每套繞組的有效匝數(shù)為ND，其中D1D2繞組為直軸繞組，D3D4繞組為交軸繞組。轉(zhuǎn)子鐵芯槽中也裝有兩套完全相同的繞組Z1Z2和Z3Z4，在空間上也相差90，每套繞組的有效匝數(shù)為NZ。轉(zhuǎn)角：轉(zhuǎn)子上的輸出繞組Z1Z2的軸線與定子的直軸之間的角度叫做轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角。A：氣隙磁場(chǎng)ΦD與輸出繞組Z1Z2相交鏈的磁通ΦZ12=ΦDcos。B：另一輸出繞組Z3Z4的軸線與磁場(chǎng)軸線（直軸）的夾角為90-，那么氣隙磁場(chǎng)ΦD與Z3Z4相交鏈的磁通

ΦZ34=ΦDcos（90-）=ΦDsin，據(jù)上述分析，氣隙磁場(chǎng)ΦD在勵(lì)磁繞組中所感生的電動(dòng)勢(shì)為：ED12=4.44fNDΦD相對(duì)應(yīng)的在輸出繞組感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)為：EZ12=4.44fNZΦDcosEZ34=4.44fNZΦDsin另外輸出繞組與勵(lì)磁繞組的有效匝數(shù)比為因而輸出繞組Z1Z2和Z3Z4的端電壓分別為UZ12=KUDcosUZ34=KUDsin可見，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角的大小，輸出繞組Z1Z2輸出的電壓按余弦規(guī)律變化，故又叫余弦輸出繞組，繞組Z3Z4輸出的電壓按正弦規(guī)律變化，故叫做正弦輸出繞組。

2）負(fù)載運(yùn)行時(shí)：在實(shí)際應(yīng)用中，輸出繞組都接有負(fù)載，如