微控电机与特种电机

1、会计学1微控电机与特种电机微控电机与特种电机 控制电机具有体积小，功率小，通常在几百瓦以下等特点； 驱动微电机结构简单、体积小、功率也小，主要用来驱动各种轻型负载； 驱动微电机与控制电机合称为微控电机； 在普通旋转电机的基础上产生的各种控制电机与普通电机本质上并没有差别，只是着重点不同； 普通旋转电机主要是进行能量变换，要求有较高的力能指标； 控制电机主要是对控制信号进行传递和变换，要求有较高的控制性能，如要求反应快、精度高、运行可靠等等； 控制电机因其各种特殊的控制性能而常在自动控制系统中作为执行元件、检测元件。 介 绍 所述特种电机是特种结构特种性能的普通电机结束1 单相异步电动机 2 伺

2、服电动机 3 步进电动机 微控与特种电机4 无刷直流电动机 5 开关磁阻电动机 6 直线电动机 1 单相异步电动机 单相异步电动机由单相电源供电，使用方便，广泛应用于家电、电动工具、医疗器械中。 与同容量的三相异步电动机比较而言，单相异步电动机的体积大、运行性能较差，所以单相电机只做成小容量的。 单相异步电动机通常在定子上有2相绕组，转子是普通的鼠笼转子。 根据两个定子绕组的分布及供电情况的不同，可以产生不同的起动和运行性能。T-nTT+单相异步电动机定子绕组上有两个交流分布绕组(一般相差90电角度)，主绕组m和副绕组a。右图为只有一相即主绕组m时的机械特性曲线. 2 伺服电动机 伺服电动机又

3、称为执行电动机，在自动控制系统中作为执行元件。它将输入的电压信号转变为转轴的角位移或角速度输出，改变输入信号的大小和极性可以改变伺服电动机的转速与转向，故输入的电压信号又称为控制信号或控制电压。根据使用电源的不同，伺服电动机分为直流伺服电动机和交流伺服电动机两大类。直流伺服电动机 直流伺服电动机实际上就是他励直流电动机，其结构和原理与普通的他励直流电动机相同，只不过直流伺服电动机输出功率较小而已。当直流伺服电动机励磁绕组和电枢绕组都通过电流时，直流电动机转动起来，当其中的一个绕组断电时，电动机立即停转，故输入的控制信号，既可加到励磁绕组上，也可加到电枢绕组上。电枢控制：把控制信号加到电枢绕组上

4、，通过改变控制信号的大小和极性来控制转子转速的大小和方向；磁极控制：把控制信号加到励磁绕组上进行控制。励磁方式则有两种：1）电磁式直流伺服电动机用励磁绕组通过直流电流进行励磁；2）永磁式直流伺服电动机使用永久磁铁作磁极，省去励磁绕组。 交流伺服电动机 交流伺服电动机实际上就是两相异步电动机，所以有时也叫两相伺服电动机。如图所示，电机定子上有两相绕组： 一相叫激磁绕组 ，接到交流励磁电源Uf上； 一相为控制绕组 ，接入控制电压Uc。两绕组在空间上互差90电角度，激磁电压Uf和控制电压Uc频率相同。 交流伺服电动机原理图 工作原理当交流伺服电动机的励磁绕组接到励磁电流 上，若控制绕组加上的控制电压

5、Uc=0V时（即无控制电压），所产生的是脉振磁通势，所建立的是脉振磁场，电机无起动转矩；当控制绕组加上的控制电压Uc0V ，且产生的控制电流与励磁电流的相位不同时，建立起椭圆形旋转磁场（若 Ic与If相位差为90时，则为圆形旋转磁场），于是产生起动力矩，电机转子转动起来。交流伺服电动机的工作原理与单相异步电动机有相似之处。3 步进电动机 步进电动机是一种把电脉冲转换成角位移的电动机。 用专用的驱动电源向步进电动机供给一系列的且有一定规 律的电脉冲信号，每输入一个电脉冲，步进电机就前进一 步，其角位移与脉冲数成正比，电机转速与脉冲频率成正 比，而且转速和转向与各相绕组的通电方式有关。 根据励磁方

6、式的不同，步进电动机分为反应式、永磁式和 感应子式（又叫混合式），而反应式步进电动机应用较多 ，下面以此为例来阐述步进电动机的原理。 如图为一台三相六极反应式步进电动机，定子上有三对磁极，每对磁极上绕有一相控制绕组，转子有四个分布均匀的齿，齿上没有绕组。 工作原理三相反应式步进电动机的工作原理图 当A相控制绕组通电，而 B相和C 相不通电时，步进电动机的气隙磁场与 相绕组轴线重合，而磁力线总是力图从磁阻最小的路径通过，故电机转子受到一个反应转矩，在步进电机中称之为静转矩。 步进电机的应用 步进电动机是用脉冲信号控制的，步距角和转速大小不受电压波动和负载变化的影响，也不受各种环境条件诸如温度、压

7、力、振动、冲击等影响，而仅仅与脉冲频率成正比，通过改变脉冲频率的高低可以大范围地调节电机的转速，并能实现快速起动、制动、反转，而且有自锁的能力，不需要机械制动装置，不经减速器也可获得低速运行。 步进电动机每转过一周的步数是固定的，只要不丢步，角位移误差不存在长期积累的情况，主要用于数字控制系统中，精度高，运行可靠。如采用位置检测和速度反馈，亦可实现闭环控制。 步进电动机已广泛地应用于数字控制系统中，如数模转换装置、数控机床、计算机外围设备、自动记录仪、钟表等之中，另外在工业自动化生产线、印刷设备等中亦有应用。 结束4 直流无刷电动机 直流电机碳刷及换向器在电机转动时会产生火花、碳粉因此除了会造

8、成组件损坏之外，使用场合也受到限制。交流电机没有碳刷及整流子，免维护、坚固、应用广，但特性上若要达到相当于直流电机的性能须用复杂控制技术才能达到。 电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成。 结束 结束结束结束结束 开关磁阻电机是80年代初随着电力电子、微电脑和控制技术的迅猛发展而发展起来的一种新型调速驱动系统，具有结构简单、运行可靠及效率高等突出特点，成为交流电机调速系统、直流电机调速系统和无刷直流电机调速系统的强有力的竞争者，引起各国学者和企业

9、界的广泛关注。跨国电机公司Emerson电气公司还将开关磁阻电机视为其下世纪调速驱动系统的新的技术、经济增长点。目前开关磁阻电机已广泛或开始应用于工业、航空业和家用电器等各个领域。 5 开关磁阻电动机 开关磁阻电动机的运行原理和步进电动机非常相似，只是目的不同，开关磁阻电动机用于电力负载传动，对精度要求不高，连续旋转。其应用面类似三相异步电动机。结束结束结束结束结束结束结束 结束结束 一般电动机工作时都是转动的但是用旋转的电机驱动的交通工具需要做直线运动，用旋转的电机驱动的机器的一些部件也要做直线运动这就需要增加把旋转运动变为直线运动的一套装置直接运用直线运动的电机来驱动就省去这套装置。目前直

10、线电机应用愈发广泛。 直线电机的原理并不复杂设想把一台旋转的感应电动机沿半径方向剖开，并且展平，这就构成了一台直线感应电动机在直线电机中，相当于旋转电机定子的，叫初级；相当于转子的，叫次级初级中通以交流，次级就在电磁力的作用下沿着初级做直线运动这时初级要做得很长，延伸到运动所需要达到的位置，而次级则不需要那么长实际上，直线电机既可以把初级做得很长，也可以把次级做得很长；既可以初级固定、次级移动，也可以次级固定、初级移动 直线电机是一种新型电机，近年来应用日益广泛磁悬浮列车就是用直线电机来驱动的,高速电梯等也将是直线电机应用的发展方向之一6 直线电动机结束 直线电机地铁列车在我国的问世将对推动我

11、国城市轨道交通事业以及推动我国地铁车辆多元化发展具有重要的意义。据了解，首列下线后还将生产74列，全部用于新建的广州地铁四号线。 （中国南方机车车辆集团青岛四方公司）浙江横店集团联谊电机公司生产结束1.额定电压为220/110V的单相变压器，低压边漏电抗x10.3，折合到原边后大小为： _。变压器练习题1额定电压为220/110V的单相变压器，低压边漏电抗x10.3，折合到原边后大小为： 0.12 。2.整距线圈的电动势大小为10V，其他条件都不变，只把线圈改成短距，短距系数为0.966，短距线圈的电动势为 V。若分布系数为0.912，则分布短距绕组的电动势为 _V。2.整距线圈的电动势大小为

12、10V，其他条件都不变，只把线圈改成短距，短距系数为0.966，短距线圈的电动势为 9.66V 。若分布系数为0.912，则分布短距绕组的电动势为 8.8V 。结束3.额定电压U1N/U2N10000/400V，Y/d接法的三相变压器的变比是 。3.额定电压U1N/U2N10000/400V，Y/d接法的三相变压器的变比是 14.5 。4.额定电压为220/110V的单相变压器，短路阻抗zk0.01j0.05，负载阻抗为0.6j0.12，从原边看进去总阻抗大小为：A 0.61j0.17 B 0.16j0.08 C 2.41j0.53 D 0.64j0.32C结束5.变压器空载时，一方加额定电压

13、，虽然线圈（铜耗）电阻很小，电流仍然很小，为什么？5.答：因为一方加压后在线圈中的电流产生磁场，使线圈有很大的自感电势（接近额定电压，比额定电压小），所以虽然线圈电阻很小，电流仍然很小。6.某台变压器额定电压为220/110V，若把原边错接到直流220V电源上，会有什么问题？6.答：一台变压器错把交流电源接成了直流电压，不需要考虑带负载与否，变压器原边电流I1就非常大，可使变压器过热烧毁。其原因：原边接直流电源后，铁心中只有恒定磁通，这样一来，（1）原绕组不产生感应电动势，励磁电抗和原边漏电抗均为零；（2）磁通不交变，铁心中没有铁损耗，励磁电阻为零。因此所加直流电压全部在r1上，原边电流（直流）为：I1U1/r1。而r1是很小的，I1很大，比交流时额定电流要大得多。结束7.为什么可以把变压器的空载损耗近似看成是铁耗，而把短路损耗看成是