自動控制元件-3.異步電機(jī)(3)

自動控制元件

宋宇問題說明1、驅(qū)動直流電機(jī)的功率放大器內(nèi)阻對機(jī)械特性曲線有何影響？（等同于再電樞回路中串聯(lián)電阻）2、控制電壓恒定時(shí)，啟動轉(zhuǎn)矩=阻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩啟動電流=阻轉(zhuǎn)電流變壓器總結(jié)變壓器的用途、基本結(jié)構(gòu)、原理、電路表示；線圈的主磁通和漏磁通；變壓器空載時(shí)的電壓平衡關(guān)系；變壓器負(fù)載時(shí)的磁勢平衡、電流平衡、電壓平衡；變壓器的變比關(guān)系；變壓器的額定值；第三章異步電動機(jī)及其控制3.1異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理3.1.1異步電動機(jī)的分類及應(yīng)用交流電源——交流電動機(jī)異步電動機(jī)（感應(yīng)電動機(jī)）三相電機(jī)：生產(chǎn)中作為動力使用。兩相電機(jī)：兩相伺服電動機(jī)。單相電機(jī)：使用單相電源的家用電器和小設(shè)備。同步電動機(jī)3.1.1異步電動機(jī)的分類及應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)1．沒有換向器和電刷，可以消除由它引起的一系列缺點(diǎn)。

2．轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和功率不受電機(jī)換向條件的限制。

3．結(jié)構(gòu)簡單，堅(jiān)固耐用。

4.電源方便。缺點(diǎn)：控制性能差，控制裝置復(fù)雜，成本高，位置控置難。3.1.2異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)定子（固定部分）定子硅鋼片沖壓而成，硅鋼片為軟磁材料，磁導(dǎo)率高，磁滯損耗小。定子上繞有銅質(zhì)繞組。轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）由鐵芯和繞組、轉(zhuǎn)軸構(gòu)成；有鼠籠式和繞線式兩種。鐵芯由硅鋼片沖制而成。3.1.2異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)定子鐵心、定子繞組三相，兩相，單相。轉(zhuǎn)子：鼠籠式，繞線式。籠式，構(gòu)造簡單，工作可靠。繞線式：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高。3.1.3異步電動機(jī)的工作原理旋轉(zhuǎn)磁場加閉合的轉(zhuǎn)子繞組旋轉(zhuǎn)磁場感應(yīng)電流電磁轉(zhuǎn)矩，與磁場同向。轉(zhuǎn)子速度小于磁場轉(zhuǎn)速，異步。轉(zhuǎn)子速度等于磁場轉(zhuǎn)速，電流和轉(zhuǎn)矩為零。轉(zhuǎn)子速度大于磁場轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩與磁場反向。轉(zhuǎn)子相對于定子之后的速度，由負(fù)載決定。實(shí)際的異步電機(jī)，旋轉(zhuǎn)磁場由多相電流產(chǎn)生。3.1.4旋轉(zhuǎn)磁場一、幾個概念兩相對稱電流：幅值相等，相位相差90°。3.1.4旋轉(zhuǎn)磁場一相繞組：串聯(lián)在一起的一組線圈。電機(jī)極數(shù)：一相繞組通直流電時(shí)形成磁場的極數(shù)。電角＝極對數(shù)p×機(jī)械角度兩相電機(jī):兩相繞組軸線的夾角為90°/p,90°電角。兩相對稱繞組：匝數(shù)相等，均勻分布。3.1.4旋轉(zhuǎn)磁場二、兩相對稱繞組的磁場兩相兩極電動機(jī)，電流變化一個周期，磁場在空中旋轉(zhuǎn)一周。一相電流反相，磁場反轉(zhuǎn)。3.1.4旋轉(zhuǎn)磁場兩相四極電動機(jī)

電流變化一個周期，

磁場轉(zhuǎn)過半圈。一相電流反相，磁場反轉(zhuǎn)。3.1.4旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速電流變化一個周期時(shí)，兩相兩極繞組磁場在空間旋轉(zhuǎn)機(jī)械角——電角。兩相四極繞組磁場在空間旋轉(zhuǎn)機(jī)械角——電角。結(jié)論：電流變化一個周期，兩相繞組磁場在空間旋轉(zhuǎn)電角。設(shè)兩相繞組極對數(shù)為，電源頻率是Hz。

旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速）3.1.4旋轉(zhuǎn)磁場三、3相電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場三相電動機(jī)：定子繞組是三組相同的繞組，均勻分布，相差電角—三相對稱繞組。AX,BY,CZ

。3.1.4旋轉(zhuǎn)磁場三相對稱電流三相電流流過三相繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。電流變化1/4周期，兩極磁場轉(zhuǎn)1/4周。

r/min任意二相的端子與電源的連接互換，旋轉(zhuǎn)方向改變。3.2交流繞組磁場分析

3.2.1單相繞組的脈振磁場磁勢與磁通繞組中通電后就會產(chǎn)生磁勢，磁勢在磁路中會產(chǎn)生磁通（磁通=磁勢/磁阻）。由于鐵磁物質(zhì)存在磁飽和現(xiàn)象，且磁導(dǎo)率是變化的，因而磁阻是變化的。

結(jié)論：磁勢可以疊加，符合疊加原理；但磁通不滿足疊加原理（只有在磁場不飽和時(shí)近似滿足）。交流異步電機(jī)的磁通由主磁通和定子、轉(zhuǎn)子的漏磁通兩部分構(gòu)成。3.2.1單相繞組的脈振磁場概念：（1）極矩：電機(jī)定子內(nèi)圓上相鄰異性磁極沿內(nèi)圓表面的距離；（2）節(jié)距：定子上一個繞組線圈兩邊的距離，即一個線圈所占槽數(shù)；（3）節(jié)距=極矩為整矩線圈；節(jié)距<極矩為短矩線圈；集中繞組：繞組的兩邊分別放在一個槽中。3.2.1單相繞組的脈振磁場線圈的匝數(shù)，線圈的電流為。磁路磁勢氣隙磁阻遠(yuǎn)大于鐵心磁阻，磁勢全部落入氣隙。磁通兩次穿過氣隙，每一次穿越氣隙的磁勢：定義轉(zhuǎn)子進(jìn)入定子的磁勢為正，反之為負(fù)；當(dāng)線圈中通直流電，直流的磁勢是位置固定的方波。3.2.1單相繞組的脈振磁場當(dāng)線圈通過交流電，氣隙磁勢交流磁勢是方波，位置固定，振幅的大小和正負(fù)隨時(shí)間做周期變化，頻率與電流相同。波形空間位置固定，振幅隨時(shí)間變化的磁勢稱為脈動磁勢，該磁勢建立的磁場為脈動磁場。脈動磁勢的頻率為電流頻率。3.2.1單相繞組的脈振磁場方波分解為傅里葉級數(shù)基波基波振幅第i次諧波的最大幅值是基波最大幅值的l/i倍。3.2.1單相繞組的脈振磁場脈振物理量：空間和時(shí)間的函數(shù)，空間的位置（最大值或波形對稱軸的位置）固定，振幅的大小和正負(fù)隨時(shí)間周期變化。交流電的磁勢是脈振磁勢。脈振磁勢的典型表達(dá)式在任何時(shí)刻，在空間都按余弦規(guī)律分布。磁勢分布曲線幅值的位置，位置始終不變。磁勢幅值的大小（）和符號隨時(shí)間周期變化?；ê椭C波都是脈振磁勢。3.2.1單相繞組的脈振磁場二、單相分布繞組的磁場分布繞組：由q個繞組串聯(lián)而成,分布在q

個連續(xù)槽中。單相分布繞組的磁勢為各集中繞組磁勢之和。單相分布繞組的磁場是階梯波，脈振磁場。有q個線圈分布在q

個槽中，每個槽中有匝，傅里葉級數(shù)3.2.1單相繞組的脈振磁場基波式中W為每相繞組匝數(shù)；為極對數(shù)；為基波磁勢的最大值。如果繞組電流為，繞組軸線的位置（即磁勢分布曲線幅值的位置）是，則磁勢的基波分量為

3.2.1單相繞組的脈振磁場結(jié)論：（1）單相繞組通入交流電流產(chǎn)生的磁勢是一個脈沖磁勢。它既是時(shí)間的函數(shù)，又是空間位置的函數(shù)。（2）脈振磁勢的基波在空間為余旋分布，基波幅值位置為該相繞組的軸線處，空間各點(diǎn)磁勢大小隨時(shí)間作正旋規(guī)律變化，頻率為電流頻率；（3）基波磁勢的最大值由電機(jī)本身結(jié)構(gòu)和定子電流大小決定。3.2.1單相繞組的脈振磁場三、脈振磁勢分解與旋轉(zhuǎn)磁勢當(dāng)時(shí)間一定時(shí)，是一個空間正弦波，其幅值為/2，；當(dāng)空間位置一定時(shí)，是一個時(shí)間的正弦波，幅值是/2，表示某一固定點(diǎn)處隨時(shí)間按正弦規(guī)律脈振的磁勢。磁勢波形幅值的點(diǎn)，即的點(diǎn)，這時(shí)有，則波形幅值的位置隨時(shí)間而變化，其中x代表電角。旋轉(zhuǎn)磁勢。3.2.1單相繞組的脈振磁場旋轉(zhuǎn)的角速度（電角）為轉(zhuǎn)速為正，稱為正向旋轉(zhuǎn)的磁場。因?yàn)橐粋€圓周為2πprad（電角），所以該磁勢波旋轉(zhuǎn)的速度可表示為

式中和f分別為電流的角頻率和頻率。同理可分析出是一個反向旋轉(zhuǎn)的磁勢波，其幅值與旋轉(zhuǎn)速度值和相同。結(jié)論：脈振磁勢可以分解為兩個速度相同但方向相反的旋轉(zhuǎn)磁勢，每一旋轉(zhuǎn)磁勢振幅的大小不變，為原來脈振磁勢最大值的一半。

3.2.2兩相繞組的圓形旋轉(zhuǎn)磁場用數(shù)學(xué)方法證明圓形旋轉(zhuǎn)磁場。設(shè)兩相繞組的匝數(shù)分別為和，電流分別為和，基波磁勢為和，設(shè)c繞組軸線的位置是0°，f繞組軸線的位置是90°。若則旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)速3.2.2兩相繞組的圓形旋轉(zhuǎn)磁場圓形旋轉(zhuǎn)磁場：磁勢向量的端點(diǎn)在空間描繪出一個圓。兩相繞組產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場的條件兩相正弦脈振磁勢在空間相差90°電角，幅值在時(shí)間上相差90°，最大值相等即電流、相位差是90o且3.2.2兩相繞組的圓形旋轉(zhuǎn)磁場同樣，對稱的m相繞組（m＞2)流過對稱的m相電流，合成磁勢為一圓形旋轉(zhuǎn)磁勢，其幅值為每相脈振磁勢最大值的m/2倍。轉(zhuǎn)速為60f/pr/min。異步電動機(jī)在圓形磁場作用下的運(yùn)行狀態(tài)又稱對稱狀態(tài)。可以證明，多相對稱繞組加上多相對稱電壓時(shí)，產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。3.2.3兩相繞組的非圓形旋轉(zhuǎn)磁場非圓形旋轉(zhuǎn)磁場：脈振磁場和橢圓旋轉(zhuǎn)磁場一、兩相繞組的非圓形旋轉(zhuǎn)磁場1.兩相繞組電流相位相同，產(chǎn)生脈振磁場。2.兩相繞組電流相位差是90o，也形成旋轉(zhuǎn)磁場，但磁密向量B或磁勢向量F的端點(diǎn)軌跡是橢圓，稱為橢圓旋轉(zhuǎn)磁場。3.2.3兩相繞組的非圓形旋轉(zhuǎn)磁場橢圓度：α越小，橢圓度越大。3.兩相繞組電流相位差大于0o小于90o，產(chǎn)生橢圓旋轉(zhuǎn)磁場。橢圓旋轉(zhuǎn)磁場具有下述特點(diǎn)。轉(zhuǎn)向與圓形旋轉(zhuǎn)磁場相同。幅值磁密幅值不斷變化。若α<1，幅值變化范圍從至。當(dāng)α＝0時(shí)變成脈振磁場，當(dāng)α＝1時(shí)變成圓形旋轉(zhuǎn)磁場。轉(zhuǎn)速電流變化一個周期，磁場在空間旋轉(zhuǎn)了360o電角，平均轉(zhuǎn)速是60f/pr/min。但橢圓旋轉(zhuǎn)磁場的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速是變化的。上次課總結(jié)異步電機(jī)基本原理，同步轉(zhuǎn)速單相繞組的脈振磁場及分解上次課總結(jié)脈振磁勢可以分解為兩個速度相同但方向相反的旋轉(zhuǎn)磁勢，每一旋轉(zhuǎn)磁勢振幅的大小不變，為原來脈振磁勢最大值的一半。兩相兩級電機(jī)的圓形旋轉(zhuǎn)磁場：上次課總結(jié)圓形旋轉(zhuǎn)磁場：磁勢向量的端點(diǎn)在空間描繪出一個圓。兩相繞組產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場的條件兩相正弦脈振磁勢在空間相差90°電角，幅值在時(shí)間上相差90°，最大值相等即電流、相位差是90o上次課總結(jié)非圓形旋轉(zhuǎn)磁場：脈振磁場和橢圓旋轉(zhuǎn)磁場1、兩相繞組電流相位相同，產(chǎn)生脈振磁場；2、兩相繞組電流相位差不是90o，或幅值不同形成橢圓磁場；橢圓度:α越小，橢圓度越大。3.3異步電動機(jī)的主要特性

3.3.1基本方程一、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)速磁場（同步）轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)差率3.3.1基本方程二、磁勢平衡方程式氣隙磁勢是定子磁勢和轉(zhuǎn)子磁勢的和。三、氣隙磁勢、磁密與磁通正向圓形旋轉(zhuǎn)的氣隙磁勢和磁密穿過一個固定的線圈的總磁通為

3.3.1基本方程四、定、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的感應(yīng)電勢及其頻率在氣隙磁場中任一位置x的導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電勢為定子繞組感應(yīng)電勢的頻率與電源相同。轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢

轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電勢頻率為電源頻率的s倍。3.3.1基本方程轉(zhuǎn)子電流頻率為。轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁勢相對于轉(zhuǎn)子的速度為

r/min。轉(zhuǎn)子自身以轉(zhuǎn)速n

向同方向旋轉(zhuǎn)，故轉(zhuǎn)子電流的旋轉(zhuǎn)磁勢的轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)子電流和定子電流的旋轉(zhuǎn)磁勢的轉(zhuǎn)速相同。3.3.1基本方程五、電壓平衡方程式從物理角度看，定子和轉(zhuǎn)子等效電路如圖。轉(zhuǎn)差率為s時(shí)感應(yīng)電勢和漏感抗為和，s=1時(shí)（轉(zhuǎn)子不動)根據(jù)基爾霍夫電壓定律可得3.3.1基本方程六、頻率折算電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)定子、轉(zhuǎn)子的反電動勢不是同頻率的，難以直接求解。頻率折算即將定子、轉(zhuǎn)子有相對轉(zhuǎn)動的情況折算為二者相對靜止的狀態(tài)，使得兩個反電動勢同頻率，問題轉(zhuǎn)化為靜態(tài)的“變壓器”問題。折算的準(zhǔn)則：折算后，轉(zhuǎn)子電流大小與相位不變，則由電流平衡方程知，折算后對定子電流無影響。3.3.1基本方程六、頻率折算結(jié)論：一臺以轉(zhuǎn)差率s旋轉(zhuǎn)的異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子電路，可以用一臺靜止電機(jī)的轉(zhuǎn)子電路表示，只需在原電路中串接一個虛擬電阻。虛擬電阻上消耗的電功率，等于實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)輸出的機(jī)械功率。3.3.2等效電路圖參數(shù)對應(yīng)定子一相繞組。電阻吸收的電能為定子銅耗。吸收的電能代表鐵心損耗。吸收的電能稱為轉(zhuǎn)子銅耗。電阻吸收的電功率表示一相定子繞組產(chǎn)生的機(jī)械功率。為得到等效電路，還需進(jìn)行繞組折算，即將繞組物理量折算到定子上，得到等效電路。3.3.3圓形旋轉(zhuǎn)磁場的電磁轉(zhuǎn)矩計(jì)算電磁轉(zhuǎn)矩有兩種方法。1）疊加。2）等效電路求機(jī)械功率，再求轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式電磁轉(zhuǎn)矩的參數(shù)表達(dá)式3.3.3圓形旋轉(zhuǎn)磁場的電磁轉(zhuǎn)矩由電磁轉(zhuǎn)矩的參數(shù)表達(dá)式可以看出：（1）當(dāng)轉(zhuǎn)差率不變時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩與電機(jī)外加電壓的平方成正比；（2）電壓、頻率不變時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩僅與轉(zhuǎn)差率有關(guān)；（3）轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)差率函數(shù)關(guān)系曲線表征異步電動機(jī)的機(jī)械特性。3.4兩相電動機(jī)

3.4.1兩相電動機(jī)的分類兩相電機(jī)：定子具有兩相繞組。驅(qū)動和伺服兩大類。兩相驅(qū)動電動機(jī)：大部分家用電器和小型電器中使用的異步電動機(jī)。氣隙磁場接近圓形旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子電阻小。3.4.1兩相電動機(jī)的分類兩相伺服電動機(jī)：定子兩相繞組，分別稱為激磁繞組和控制繞組，在空間相差90°電角。特點(diǎn)：1.穩(wěn)定運(yùn)行的轉(zhuǎn)速范圍大，而驅(qū)動電動機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的速度范圍很小。2.一相繞組電壓（流）為零時(shí)，伺服電機(jī)將產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩而迅速停轉(zhuǎn)，而驅(qū)動用電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)后，一相電壓（流）為零也可能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)（自轉(zhuǎn)）。3.快速響應(yīng)，機(jī)電時(shí)間常數(shù)小。兩相伺服電機(jī)采用細(xì)長轉(zhuǎn)子，慣量小，轉(zhuǎn)子電阻大，使堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩高，起動速度快。不能用驅(qū)動電動機(jī)代替兩相伺服電動機(jī)。3.4.2圓形旋轉(zhuǎn)磁場時(shí)兩相電機(jī)的機(jī)械特性以電壓為參變量，電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)差率s（或轉(zhuǎn)速n）之間的關(guān)系曲線，又稱T-s曲線。轉(zhuǎn)子電阻增大時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩不變，臨界轉(zhuǎn)差率增大（與電阻正比）。驅(qū)動電機(jī)要求效率高，所以轉(zhuǎn)子電阻小，穩(wěn)定運(yùn)行的轉(zhuǎn)速范圍小。兩相伺服電動機(jī)，要求第1象限穩(wěn)定運(yùn)行，機(jī)械特性下垂的，即要求轉(zhuǎn)子電阻足夠大，保證。轉(zhuǎn)子電阻大，機(jī)械特性下垂。3.4.2圓形旋轉(zhuǎn)磁場時(shí)兩相電機(jī)的機(jī)械特性異步電機(jī)只能工作在穩(wěn)定區(qū)（曲線下降段為穩(wěn)定區(qū)）；注：穩(wěn)定區(qū)，電機(jī)受到微小干擾時(shí)會偏離原工作點(diǎn)，而干擾消逝后能自動回到原工作點(diǎn)。伺服電機(jī)要求第一象限內(nèi)全部為穩(wěn)定區(qū)，調(diào)速范圍寬；3.4.3非圓形旋轉(zhuǎn)磁場的機(jī)械特性兩相伺服電動機(jī)主要工作在橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場一、正反轉(zhuǎn)磁場法橢圓形磁場可以分解為兩個圓形旋轉(zhuǎn)磁場，它們轉(zhuǎn)向相反，并且正向（與橢圓磁場轉(zhuǎn)向相同）磁場大于反向磁場。3.4.3非圓形旋轉(zhuǎn)磁場的機(jī)械特性二、橢圓磁場的機(jī)械特性疊加法求轉(zhuǎn)矩。n＝0，s＝1以橢圓度α為參變量的機(jī)械特性橢圓磁場理想空載轉(zhuǎn)速低于磁場轉(zhuǎn)速。當(dāng)負(fù)載不變時(shí)，

α越小，轉(zhuǎn)速越小。3.4.3非圓形旋轉(zhuǎn)磁場的機(jī)械特性三、脈振磁場的機(jī)械特性定子繞組產(chǎn)生脈振磁場：兩相電機(jī)一相通電，稱單相運(yùn)行，此時(shí)定子繞組產(chǎn)生脈振磁場。疊加法求轉(zhuǎn)矩。曲線過原點(diǎn)，沒有起動轉(zhuǎn)矩。驅(qū)動用電機(jī)：轉(zhuǎn)子電阻小。原來轉(zhuǎn)動的兩相或三相電機(jī)，在一相斷電后仍可轉(zhuǎn)動，有自轉(zhuǎn)。伺服電動機(jī)：轉(zhuǎn)子電阻大，機(jī)械特性在2，4象限。電磁轉(zhuǎn)矩總是與轉(zhuǎn)向相反，控制繞組電流（壓）為零電機(jī)將很快停轉(zhuǎn)，無自轉(zhuǎn)。無自轉(zhuǎn)是交流伺服電機(jī)的基本要求，因而轉(zhuǎn)子電阻要足夠大。3.4.4兩相伺服電動機(jī)的控制方法與特性1．幅值控制

激磁繞組加額定電壓，和控制電壓的相位差始終是90°,改變控制電壓的幅值來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使控制電壓反相來改變轉(zhuǎn)向。信號系數(shù)信號系數(shù)與橢圓度近似相同?！獙?shí)際控制電壓—額定控制電壓3.4.4兩相伺服電動機(jī)的控制方法與特性2．相位控制控制電壓的幅值不變，僅改變控制電壓相位。相位控制時(shí)機(jī)械特性的線性度比其他控制方式好，但由于線路復(fù)雜和電機(jī)發(fā)熱較嚴(yán)重，因此用得較少。3．雙相控制

激磁電壓和控制電壓的幅值同樣變化，電壓的幅值相等，而相位差是90°。雙相控制時(shí)電機(jī)始終是圓形旋轉(zhuǎn)磁場，效率高，輸出功率大，電機(jī)發(fā)熱情況明顯改善。用兩套交流功率放大器。電磁轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，這就使輸出量和輸入量之間呈非線性關(guān)系。用得較少。3.4.4兩相伺服電動機(jī)的控制方法與特性4．幅相控制（電容控制）同時(shí)改變控制電壓的幅值及其和激磁電壓的相位差。電容移相。激磁繞組串聯(lián)電容C后接在單相電源上。電容使激磁繞組兩端電壓與電源相位之差為90°左右?？刂评@組兩端通過交流放大器和電源相連，控制電壓的幅值受控。表面上只是改變控制電壓的大小，實(shí)際上控制電壓和激磁繞組電壓的相位差也變化。（繞組阻抗與轉(zhuǎn)速有關(guān)）3.4.4兩相伺服電動機(jī)的控制方法與特性廠商提供的移相電容能使起動時(shí)激磁電壓與控制電壓的相位差是90o，以獲得最大的起動轉(zhuǎn)矩。隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，激磁電壓和電源電壓的相位差也增加，約增加10多度。與幅值控制相比，同一臺電機(jī)，幅相控制時(shí)由于相位差不是90o，轉(zhuǎn)矩下降，機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性的非線性更嚴(yán)重。線路簡單，應(yīng)用廣。3.4.5兩相伺服電動機(jī)的動態(tài)特性一、傳遞函數(shù)電動機(jī)的過渡過程包括兩個方面：電磁過渡過程，機(jī)電過渡過程。認(rèn)為兩相伺服電動機(jī)的傳遞函數(shù)與直流電動機(jī)具有相同的形式。角速度Ω為輸出量，控制電壓U為輸入量：3.4.5兩相伺服電動機(jī)的動態(tài)特性推導(dǎo)3.4.5兩相伺服電動機(jī)的動態(tài)特性二、特性的非線性對動態(tài)性能的影響體現(xiàn)在傳遞函數(shù)的機(jī)電時(shí)間常數(shù)和增益系數(shù)K上。不同的工作點(diǎn)具有不同的值。以對稱運(yùn)行時(shí)的平均值作標(biāo)準(zhǔn)，在幅值控制時(shí)可能變化到2倍，幅相（電容）控制時(shí)可能變化到4倍。因此控制設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)留有較大裕量。性能要求高時(shí)應(yīng)采用速度反饋補(bǔ)償，以便減小電機(jī)非線性對控制系統(tǒng)性能的影響。若是常數(shù)，電機(jī)就是理想的線性系統(tǒng)。線性：機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性是平行直線3.4.6兩相伺服電動機(jī)與直流電動機(jī)性能比較1．靜態(tài)特性和動態(tài)特性直流電機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性均為平行直線。兩相伺服電動機(jī)的特性為非線性曲線。直流電機(jī)機(jī)械特性硬，兩相電機(jī)特性軟。傳遞函數(shù)形式相同，但兩相電機(jī)的機(jī)電時(shí)間常數(shù)和增益系數(shù)變化大，動態(tài)模型難以準(zhǔn)確建立。3.4.6兩相伺服電動機(jī)與直流電動機(jī)性能比較2．體積、重量和效率、功率、力矩兩相伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻大，損耗大，效率低，功率小，0.5W到100W。轉(zhuǎn)矩很小。輸出功率相同時(shí)，體積大、質(zhì)量重。3．自轉(zhuǎn)參數(shù)選擇不當(dāng)，或制造不良，或使用不當(dāng)，兩相伺服電動機(jī)會產(chǎn)生自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。4．電刷和換向器直流電機(jī)有電刷和換向器，因此具有相應(yīng)缺點(diǎn)。兩相伺服電動機(jī)無電刷。3.5單相異步電動機(jī)使用單相交流電源，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，噪聲小，電磁干擾小，大量應(yīng)用于家用電器、小型機(jī)械。結(jié)構(gòu)定子和轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子是鼠籠式，定子鐵心上有繞組。單相繞組通交流電產(chǎn)生脈振磁場，沒有起動轉(zhuǎn)矩。為了使電機(jī)能自行起動和改善運(yùn)行性能，除了有工作（主）繞組外，還常常裝有起動（副）繞組，屬于兩相繞組電機(jī)。3.5單相異步電動機(jī)一、工作原理工作繞組是一相繞組。只有工作繞組通交流電時(shí)，是單相運(yùn)行。驅(qū)動用，轉(zhuǎn)子電阻小。1．單相繞組電機(jī)起動轉(zhuǎn)矩為零，不能自行起動，必須解決起動問題。2．轉(zhuǎn)速不為零時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩不為零，旋轉(zhuǎn)方向依起動時(shí)轉(zhuǎn)動方向而定。3、轉(zhuǎn)速不為零時(shí)合成磁場是橢圓旋轉(zhuǎn)磁場。電機(jī)接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，合成磁場接近于圓形旋轉(zhuǎn)磁場。3.5單相異步電動機(jī)二、起動方法和基本類型起動時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場1.分相起動兩相繞組：工作繞組A和起動繞組B。單相電容起動異步電動機(jī)起動繞組、電容器C

和起動開關(guān)

K一起接在電源上。電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)開關(guān)接通，接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)切斷。起動繞組僅在起動時(shí)起作用，按短時(shí)運(yùn)行設(shè)計(jì)。3.5單相異步電動機(jī)單相電阻起動異步電動機(jī)沒有電容。起動繞組回路的電阻對電抗的比值較大，而工作繞組的比值較小，所以兩個繞組電流在時(shí)間上有相位差，形成橢圓旋轉(zhuǎn)磁場。單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動機(jī)有電容，無起動開關(guān)。實(shí)質(zhì)上是兩相電機(jī)。3.5單相異步電動機(jī)2.罩極起動（罩極電機(jī)）結(jié)構(gòu)：定子磁極有單相工作繞組A，每個磁極的一側(cè)有一個匝數(shù)很少的閉合繞組或短路環(huán)K，稱為罩極繞組。轉(zhuǎn)子為籠型結(jié)構(gòu)。原理：通電后罩極線圈中將產(chǎn)生感應(yīng)電勢和電流。沒有罩極繞組的極面磁通，罩極繞組的磁通，有相位差，合成磁場是橢圓旋轉(zhuǎn)磁場。上次課總結(jié)兩相電機(jī)的結(jié)構(gòu)、分類（驅(qū)動、伺服）；圓形磁場下兩相電機(jī)的機(jī)械特性（T-S曲線）1、轉(zhuǎn)子電阻增大時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩不變，臨界轉(zhuǎn)差率增大。2、驅(qū)動電機(jī)要求效率高，所以轉(zhuǎn)子電阻小，穩(wěn)定運(yùn)行的轉(zhuǎn)速范圍小。3、伺服電動機(jī)要求第1象限穩(wěn)定運(yùn)行，機(jī)械特性下垂，即要求轉(zhuǎn)子電阻足夠大，保證。上次課總結(jié)非圓形旋轉(zhuǎn)磁場的機(jī)械特性1、橢圓磁場的分解;2、橢圓磁場的機(jī)械稱性（轉(zhuǎn)矩合成法）；以橢圓度α為參變量的機(jī)械特性橢圓磁場理想空載轉(zhuǎn)速低于磁場轉(zhuǎn)速。當(dāng)負(fù)載不變時(shí)，α越小，轉(zhuǎn)速越小。調(diào)節(jié)橢圓度就可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，因而伺服電機(jī)運(yùn)行于橢圓磁場；上次課總結(jié)脈振磁場的特性與自轉(zhuǎn)脈振磁場的產(chǎn)生。曲線過原點(diǎn)，沒有起動轉(zhuǎn)矩。驅(qū)動電機(jī)：轉(zhuǎn)子電阻小。原來轉(zhuǎn)動的兩相或三相電機(jī)，在一相斷電后仍可轉(zhuǎn)動，有自轉(zhuǎn)。伺服動機(jī)：轉(zhuǎn)子電阻大，機(jī)械特性在2，4象限。電磁轉(zhuǎn)矩總是與轉(zhuǎn)向相反，控制繞組電流（壓）為零電機(jī)將很快停轉(zhuǎn)，無自轉(zhuǎn)。無自轉(zhuǎn)是交流伺服電機(jī)的基本要求，因而轉(zhuǎn)子電阻要足夠大。上次課總結(jié)兩相伺服電動機(jī)的控制方法幅值控制：控制電壓改變而調(diào)節(jié)信號系數(shù)，調(diào)節(jié)磁場橢圓度；—實(shí)際控制電壓幅值—額定控制電壓幅值相位控制：控制電壓不變，調(diào)節(jié)其相位進(jìn)而改變磁場橢圓度；幅相控制（電容控制）：改變控制電壓的幅值，同時(shí)相位也變化，進(jìn)而改變磁場橢圓度；雙相控制：控制電壓和激磁電壓同時(shí)改變，伺服電機(jī)工作圓形磁場。需要兩套驅(qū)動器，用的很少。上次課總結(jié)兩相伺服電動機(jī)的動態(tài)特性傳遞函數(shù)與直流電機(jī)相同；增益K和機(jī)電時(shí)間常數(shù)為變化值，與直流電機(jī)不同；兩相伺服電動機(jī)與直流電動機(jī)性能比較機(jī)械特性軟，電磁轉(zhuǎn)矩小，功率低，體積大；轉(zhuǎn)子內(nèi)阻大，效率低；自轉(zhuǎn)現(xiàn)象（轉(zhuǎn)子電阻不合適時(shí)）優(yōu)點(diǎn)：無換向器和電刷；上次課總結(jié)單相異步電動機(jī)基本原理工作繞組是一相繞組。驅(qū)動用，轉(zhuǎn)子電阻小。單相繞組電機(jī)起動轉(zhuǎn)矩為零，不能自行起動，必須解決起動問題。轉(zhuǎn)速不為零時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩不為零，方向依起動時(shí)轉(zhuǎn)動方向而定。轉(zhuǎn)速不為零時(shí)合成磁場是橢圓旋轉(zhuǎn)磁場。上次課總結(jié)單相異步電動機(jī)的啟動方式1.分相起動兩相繞組：工作繞組A和起動繞組B。單相電容起動單相電阻起動單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)2.罩極起動（罩極電機(jī)）結(jié)構(gòu)：定子磁極有單相工作繞組A，每個磁極的一側(cè)有一個匝數(shù)很少的閉合繞組或短路環(huán)K，稱為罩極繞組。原理：合成磁場是橢圓旋轉(zhuǎn)磁場。3.6單相串勵電動機(jī)一、單相串勵電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)構(gòu)：同電磁式串勵直流電動機(jī)。原理：接交流電時(shí)，電樞電流和磁場電流（主磁通）同時(shí)改變方向，轉(zhuǎn)矩方向不變。交流電將產(chǎn)生很大的鐵耗和電抗壓降，直流串勵電動機(jī)是不能在交流電下運(yùn)行。單相串勵電動機(jī)應(yīng)專門設(shè)計(jì)。3.6單相串勵電動機(jī)二、單相串勵電動機(jī)的特性電壓不變，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速平方成反比。轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩變化范圍大，起動轉(zhuǎn)矩大。三、單相串勵電動機(jī)的應(yīng)用吸塵器、攪拌機(jī)、手電鉆、電刨等。四、交直流兩用串勵電動機(jī)重新設(shè)計(jì)，可使它在交流和直流時(shí)具有相同的運(yùn)行性能。電機(jī)有4個接線端子，供接不同電源及改變電動機(jī)轉(zhuǎn)向時(shí)用。

3.7三相異步電動機(jī)

3.7.1三相異步電動機(jī)的基本知識定子繞組是三相對稱繞組，使用三相對稱電源。轉(zhuǎn)子有鼠籠型和繞線式兩種。鼠籠式電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，工作可靠，使用方便，成為工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的電動機(jī)。繞線式異步電動機(jī)用于：對起動、轉(zhuǎn)矩、調(diào)速有特殊要求的場合。3.7.1三相異步電動機(jī)的基本知識三相電動機(jī)：定子繞組是三組相同的繞組，均勻分布，相差120電角—三相對稱繞組。AX,BY,CZ

。3.7.1三相異步電動機(jī)的基本知識三相對稱電流三相電流流過三相繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。電流變化1/4周期，兩極磁場轉(zhuǎn)1/4周。

r/min任意二相的端子與電源的連接互換，旋轉(zhuǎn)方向改變。3.7.1三相異步電動機(jī)的基本知識一、功率與轉(zhuǎn)矩電網(wǎng)輸入功率扣除定子銅耗和鐵耗后通過電磁感應(yīng)傳遞到轉(zhuǎn)子的功率稱為電磁功率。輸入給轉(zhuǎn)子的電磁功率減去轉(zhuǎn)子銅損耗后，就成為轉(zhuǎn)軸上的機(jī)械功率。

3.7.1三相異步電動機(jī)的基本知識電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的機(jī)械功率為電機(jī)轉(zhuǎn)矩機(jī)械功率：3.7.1三相異步電動機(jī)的基本知識二、機(jī)械特性以電壓為參變量，電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)差率s（或轉(zhuǎn)速n）之間的關(guān)系曲線，又稱T-s曲線。額定轉(zhuǎn)矩：額定轉(zhuǎn)差率：過載倍速：一般電機(jī)：機(jī)械特性近似線性計(jì)算：3.7.1三相異步電動機(jī)的基本知識三、起動異步電動機(jī)全壓起動電流約為額定電流的4~7倍。起動電流過大會引起電源電壓降落過大，使其它用電設(shè)備不能正常運(yùn)行。一般10kW以下的電機(jī)可直接起動。當(dāng)電機(jī)容量超過規(guī)定值時(shí)，應(yīng)采用限制起動電流的措施。減小起動電流的方法是降壓起動。3.7.1三相異步電動機(jī)的基本知識四、繞線式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組也是三相繞組，繞組的三條引線分別接到3個滑環(huán)上，用電刷裝置引出。在轉(zhuǎn)子回路中外串三相對稱電阻，增大電動機(jī)起動轉(zhuǎn)矩，減小起動電流，并提高轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)，因此這種電機(jī)可用在重載和頻繁起動的生產(chǎn)機(jī)械上，如起重機(jī)。3.7.1三相異步電動機(jī)的基本知識五、力矩三相異步電動機(jī)采用電阻率較高的導(dǎo)電材料（如黃銅等）作為轉(zhuǎn)子導(dǎo)條及端環(huán)，因此轉(zhuǎn)子電阻比鼠籠式大得多，機(jī)械特性曲線在第1象限是下垂的。允許長期低速運(yùn)轉(zhuǎn)甚至堵轉(zhuǎn)，應(yīng)用于紡織、印染、造紙、電線電纜、冶金等具有較大的恒轉(zhuǎn)矩或要求變速的機(jī)械設(shè)備上。典型應(yīng)用如：卷繞，開卷，啟閉閘（閥）門，阻力矩大的拖動裝置，及頻繁正、反轉(zhuǎn)的裝置.3.7.2三相異步電動機(jī)的調(diào)速一、調(diào)速方法交流調(diào)速系統(tǒng)正在取代直流調(diào)速系統(tǒng)。由常用方法

3.7.2三相異步電動機(jī)的調(diào)速二、變頻調(diào)速改變供電頻率的調(diào)速方法稱為變頻調(diào)速。調(diào)速性能好，可與直流電動機(jī)相媲美，是目前應(yīng)用最廣的交流調(diào)速方式。1．從基頻向下調(diào)速（恒轉(zhuǎn)矩）額定頻率稱為基頻。當(dāng)電機(jī)定子端電壓一定時(shí)，如果降低頻率，則主磁通要增大。勵磁電流猛增，鐵耗增加，電機(jī)過熱。要降低電壓，保持氣隙磁通不變（不增）。3.7.2三相異步電動機(jī)的調(diào)速A.保持等于常數(shù)（虛線）

主磁通、最大轉(zhuǎn)矩不變，機(jī)械特性曲線（穩(wěn)定區(qū)）彼此平行，性能最好。電勢是電機(jī)內(nèi)部量，無法直接測量和控制。B.保持/等于常數(shù)（實(shí)線）最大轉(zhuǎn)矩隨頻率降低而減小。常用的辦法，頻率較高時(shí)保持/是常數(shù)，頻率低時(shí)使電壓適當(dāng)大。變頻同時(shí)變壓，稱為變壓變頻器。3.7.2三相異步電動機(jī)的調(diào)速可以證明：當(dāng)定子繞組電流不變時(shí)，E/f為常數(shù)，則電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩不變；U/f為常數(shù)則電磁轉(zhuǎn)矩近似不變。因而稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，恒磁通調(diào)速。由于轉(zhuǎn)矩恒定，轉(zhuǎn)速可調(diào)，因而功率變化,非恒功率工作。由基頻向下調(diào)速放式適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，如起重機(jī)、印刷機(jī)等場合的調(diào)速。3.7.2三相異步電動機(jī)的調(diào)速2．從基頻向上調(diào)速電機(jī)電壓不允許高于額定電壓，以防止繞組絕緣擊穿。從基頻向上調(diào)速時(shí)，電機(jī)電壓只能保持額定值不變，于是主磁通幾乎與頻率成反比的降低。最大轉(zhuǎn)矩隨頻率提高而下降。3.7.2三相異步電動機(jī)的調(diào)速可以證明：若定子電流不變，電機(jī)的電磁功率和輸出的機(jī)械公布保持不變，則基頻向上調(diào)速為恒功率調(diào)速。3.7.2三相異步電動機(jī)的調(diào)速4、變頻器變頻，變壓。交-直-交；交-交?？煽卣鳎航涣髯冎绷鳎绷鞔笮】煽?。逆變器：直流變交流。斬波器：直流變矩形波電壓。第三種應(yīng)用多。3.7.2三相異步電動機(jī)的調(diào)速三、改變定子電壓調(diào)速普通鼠籠異步電機(jī)，臨界轉(zhuǎn)差率小對于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，調(diào)速范圍0-Sm小，不適用。對通風(fēng)機(jī)類負(fù)載（T12），可用。注：泵類負(fù)載：轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速平方正比。但對與高轉(zhuǎn)差率的電機(jī)（轉(zhuǎn)子電阻大）恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，調(diào)速范圍寬，可用。但機(jī)械特性軟，需要速度反饋控制。注：1-額定電壓機(jī)械特性曲線；

2、3-電壓降低特性曲線；（U2>U3)3.7.2三相異步電動機(jī)的調(diào)速四、轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速只能用于繞線型異步電動機(jī)恒壓、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,可證明：總電阻rs+r2與St成正比；銅耗大，效率低；串入電阻后機(jī)械特性變軟；電阻不連續(xù)，調(diào)速不平滑；3.7.2三相異步電動機(jī)的調(diào)速五、串級調(diào)速（簡介）繞線型異步電機(jī)，以串接電壓代替串接電阻；轉(zhuǎn)子回路串入附加電勢：交流或直流。

理論證明，定子端電壓和負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變時(shí)，若轉(zhuǎn)子附加電勢與轉(zhuǎn)子電勢同頻、相位相同或相反，則：：轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子相電勢附加電勢與轉(zhuǎn)子電勢同相時(shí)為+，反相為-。改變就是調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差率s。3.7.2三相異步電動機(jī)的調(diào)速六、矢量控制（簡介）異步電機(jī)難控制：磁場電流與產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流都是定子電流，難以分開?？刂扑枷耄阂赞D(zhuǎn)子磁場軸線為軸的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)中，將定子電流分解為激磁電流和轉(zhuǎn)矩電流，它們互相垂直，可分別控制。優(yōu)點(diǎn)：控制性能好，接近直流電動機(jī)。缺點(diǎn)：控制裝置復(fù)雜。3.7.3異步電動機(jī)的電氣控制電器:實(shí)現(xiàn)電路的切換、控制、保護(hù)、檢測、變換和調(diào)節(jié)。手動，自動。電氣控制線路：主電路和輔助電路。主電路：電機(jī)繞組及與它相串聯(lián)的電器元件，主電路的電流大。輔助電路：主要是控制電路，輔助電路的電流小。3.7.3異步電動機(jī)的電氣控制一、常用電器1.熔斷器，隔離器，刀開關(guān)熔斷器：過熱融化，保護(hù)電器。當(dāng)電路發(fā)生過大的電流，熔斷器熔體熔斷而切斷電路。隔離器、刀開關(guān)：手動開關(guān)。作用是將電路和電源隔開，以保障檢修人員的安全，有時(shí)也用于直接啟動電動機(jī)。2.接觸器用來接通或斷開負(fù)載主回路的自動切換電路，它的控制容量大，并能頻繁操作和遠(yuǎn)距離控制。應(yīng)用最廣的是電磁接觸器。3.7.3異步電動機(jī)的電氣控制3.繼電器繼電器：根據(jù)特定的輸入量的值而動作的自動控制電器，用于接通或斷開控制電路。按輸入量的物理性質(zhì)，繼電器可分為電壓繼電器、電流繼電器、時(shí)間繼電器、溫度繼電器等。電壓繼電器根據(jù)電壓的大小動作，電流繼電器按電流的大小動作。時(shí)間繼電器按時(shí)間間隔動作。熱繼電器可以保護(hù)電機(jī)不過熱損壞，允許啟動時(shí)的大電流，又避免長時(shí)間過載過熱。3.7.3異步電動機(jī)的電氣控制二、電動機(jī)起、?？刂凭€路能實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)的起動、停止，遠(yuǎn)距離控制，頻繁操作和幾種保護(hù)。主電路：隔離開關(guān)QS，熔斷器FU，接觸器KM的常開主觸頭，熱繼電器FR的熱元件和電動機(jī)M。控制電路：起動按鈕SB2，停止按鈕SB1，接觸器KM的線圈和常開輔助觸點(diǎn)，熱繼電器FR的常閉觸點(diǎn)。3.7.3異步電動機(jī)的電氣控制起動合上開關(guān)QS，按起動按鈕SB2，接觸器線圈帶電，三個常開主觸頭閉合，電機(jī)起動。同時(shí)，KM的輔助（自鎖）觸點(diǎn)閉合。斷開SB2，線圈KM繼續(xù)通電，電機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。停止按停止按鈕SB1，接觸器KM的線圈失電，其主觸頭和輔助觸點(diǎn)都斷開，電機(jī)脫離電源停止運(yùn)轉(zhuǎn)。松開停止按鈕電機(jī)也不會自行起動。3.7.3異步電動機(jī)的電氣控制短路保護(hù)熔斷器熔體熔斷，斷開主電路。過載保護(hù)電機(jī)過載運(yùn)行一段時(shí)間后，熱繼電器FR動作，它的常閉觸點(diǎn)斷開控制電路，接觸器KM失電，切斷電機(jī)主電路。短時(shí)過載，熱繼電器不動作。欠壓和失壓保護(hù)電機(jī)運(yùn)行中，若電壓過低，電磁力小，自鎖觸點(diǎn)和主觸頭會斷開，切斷電機(jī)電源。習(xí)題（1）單相繞組中通直流電，單相繞組中通交流電以及兩相繞組中通入兩相交流電各形成什么磁場？它們的氣隙磁通密度在空間上如何分布？在時(shí)間上如何變化？答：(1)通直流電，恒定磁場，位置固定的方波，不隨時(shí)間變化；

(2)通交流電，產(chǎn)生脈振磁場，位置固定的方波，但振幅的大小和正負(fù)隨時(shí)間做周期變化，頻率與電流相同。其基波在空間為余旋分布，空間各點(diǎn)磁勢大小隨時(shí)間作正旋規(guī)律變化，頻率為電流頻率；

(3)通入兩項(xiàng)交流電，當(dāng)兩相對稱電流且匝數(shù)相等時(shí)產(chǎn)生圓形磁場；否則產(chǎn)生橢圓形磁場，兩相電流相同時(shí)產(chǎn)生脈振磁場。

習(xí)題（2）何為對稱狀態(tài)？何為非對稱狀態(tài)？交流伺服電動機(jī)通常運(yùn)行時(shí)是怎樣的磁場？兩相繞組通上相位相同的電流能否形成旋轉(zhuǎn)磁場？答：(1)異步電動機(jī)在圓形磁場作用下的運(yùn)行狀