电机与电气控制技术（第4版）课件：常用控制电机

第一节伺服电动机

第二节测速发电机

第三节步进电动机

常用控制电机

3/6/202512:12AM第一节

伺服电动机

按伺服电动机使用电源性质不同，可分为直流伺服电动机和交流伺服电动机。

一、直流伺服电动机

采用电枢控制时，其机械特性方程为

n=3/6/202512:12AM工作原理机械特性3/6/202512:12AM二、交流伺服电动机（一）结构

3/6/202512:12AM（二）工作原理

交流伺服电动机的工作原理与具有起动绕组的单相异步电动机相似。

3/6/202512:12AM

当转子电阻为不同值且控制电压Uc=0时的正向转矩、反向转矩以及合成转矩T的机械特性曲线。

3/6/202512:12AM交流伺服电动机的机械特性曲线。

3/6/202512:12AM（三）控制方式

其控制方式有幅值控制、相位控制和幅值-相位控制三种。

三、伺服电动机的应用3/6/202512:12AM第二节

测速发电机

一、直流测速发电机

测速发电机是一种测速元件，它将输入的机械转速转换为电压信号输出。按照测速发电机输出信号的不同，可分为直流和交流两大类。3/6/202512:12AM

直流测速发电机的输出特性

3/6/202512:12AM二、交流测速发电机

交流测速发电机有异步式和同步式两类，在自动控制系统中应用较广的为交流异步测速发电机。交流异步测速发电机结构与杯形转子伺服电动机相同。

3/6/202512:12AM交流测速发电机输出特性3/6/202512:12AM三、测速发电机的应用3/6/202512:12AM第三节

步进电动机

步进电动机是利用电磁铁原理将电脉冲信号转换成相应角位移的控制电机。每输入一个脉冲，电动机就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输入脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。因此，步进电动机又称为脉冲电动机。在数字控制系统中步进电动机作为执行元件，获得广泛应用。步进电动机种类繁多，按运行方式可分为旋转型和直线型，通常使用的多为旋转型，旋转型步进电动机又有反应式（磁阻式）、永磁式和感应式三种。3/6/202512:12AM一、三相反应式步进电动机的结构

三相反应式步进电动机结构示意图。

3/6/202512:12AM二、工作原理（一）单三拍控制步进电动机工作原理

单三拍控制中的“单”是指每次只有一相控制绕组通电，通电顺序为U→V→W→U或按U→W→V→U顺序。“三拍”是指经过三次切换控制绕组的电脉冲为一个循环。

3/6/202512:12AM（二）六拍方式控制步进电动机工作原理

六拍控制方式中三相控制绕组通电顺序按U→UV→V→VW→W→WU→U进行3/6/202512:12AM（三）双三拍控制步进电动机工作原理

双三拍控制是指每次有两相绕组同时通电，且按照UV→VW→WU→UV顺序进行。按双三拍通电方式运行时，它的步距角和单三拍控制方式相同，皆为30°。步进电动机的步距角θ与运行拍数m，转子齿数Zr的关系为

当连续通入控制脉冲时电动机的转速n为3/6/202512:12AM三、步进电动机的应用

步进电动机的转速不受电压和负载变化的影响，也不受环境