项目8 控制电机的认识《电机与控制》同步教学（电工版）（课件）

《电机与控制》第三版课件 项目8 控制电机的认识 控制电机的认识在现代的生产技术、电子计算机技术 等控制领域中，使用着各种各样的微型电机，它们的容量 一般从数百毫瓦到数百瓦，其电机的用途和功能也各不相 同，在自动控制系统、计算装置中可分别作为测量、放大 和执行元件，这类电机称为控制电机。 任务8.1步进电动机的认识学习 【任务目标】 ■1.掌握步进电动机的工作原理。 ■2.了解步进电动机的典型结构。 8.1.1步进电动机的工作原理 步进电动机的结构形式和分类方法较多，有反应式、 永磁式、混合式以及特种形式等。下面以反应式（磁 阻式)步进电动机为例分析其工作原理。 ■ 反应式步进电动机由定子和转子两大部分组成，定子、 转子铁芯都由硅钢片或其他软磁材料制成。一般定子 相数为两相至六相，每相两个绕组套在一对定子磁极 上，称为控制绕组，转子上是无绕组的铁芯。图8.1是 三相反应式步进电动机原理示意图。定子、转子铁芯 由硅钢片叠成，定子有6个极，每两个相对极上有一相 绕组，定子的三相绕组为星形连接，转子有4个磁极， 无绕组。 (a) (b) (c) 三相反应式步进电动机原理图 通常把由一种通电状态转换到另一种通电状态称为一拍， 每一拍转子转过的角度称为步距角gb,上述的通电方式 称为三相单三拍运行，三相是指定子为三相绕组，单是指 每拍只有一相绕组通电，三拍是指经过三次切换绕组的通 电状态为一个循环。 (a) (b) (c) 三相双三拍和三相六拍运行方式 上图为三相双三拍运行方式，双三拍是按AB-BC-CA-AB 的顺序通电，即每次有两相绕组通电。通常把由一种通电 状态转换到另一种通电状态称为一拍，每一拍转子转过的 角度称为步距角gb,上述的通电方式称为三相单三拍运 行，三相是指定子为三相绕组，单是指每拍只有一相绕组 通电，三拍是指经过三次切换绕组的通电状态为一个循环。 反应式步进电动机定子可以有不同的相数m和拍数N, 增加相数或拍数可以减少步距角qb。依以上分析可知， 三相单三拍gS=30°，三相六拍gS=15°，通常表示为q$=30 °/15°。由工作原理可知，每改变定子绕组的1次通电状态， 转子就转过1个步距角qs,若转子齿数为ZR,步距角qs的 大小与转子齿数ZR和拍数W的关系为： 360° 0。= ZRN 8.1.2步进电动机的典型结构 常见的小步距角三相反应式步进电动机。 Bo 定子、转子齿数必须配合适当，如图中，A相的一对极下， 定子、转子齿一一对齐时，B相绕组所在一对极下的定子、 转子齿错开齿距的1/m,C相绕组所在一对极下的定子、转 子齿错开齿距的2Im,当转子齿数ZR=40,相数m=3时，其 齿距所对应的空间角度，即齿距角为： 360° 360° =9° Zr 40 40 相邻两相间的齿数为： =13 m 3 13 定子相邻磁极间的转子齿数为： Zu= =6 m 6 3 ■当A相一对极下定子、转子齿一一对齐时，则B相下转子齿 沿ABC方向滞后定子齿13齿距；同理，C相下转子齿沿 ABC方向滞后定子齿23齿距，如下图所示 n 一6号1 t→ 一几几un几几几几几u几几攻 7t