微特电机-模块课件

4.2步进电动机4.3测速发电机4.4自整角机4.5旋转变压器4.6感应同步器4.1伺服电动机模块四微特电机4.2步进电动机4.3测速发电机4.4自整角机4.5旋转变压器4.6感应同步器4.1伺服电动机电机与拖动4.2步进电动机4.3测速发电机4.4自整角机414.1伺服电动机伺服电动机——执行电动机。●功能：将电压信号转换成转角或转速信号。●种类：直流伺服电动机、交流伺服电动机。电机与拖动伺服电动机的特点可控性好：控制信号一出现，电机马上转动；控制信号一消失，电机立即停转具有线性的机械特性和调节特性转动惯量小，能快速响应(转子结构：细长、无铁心、空心杯)4.1伺服电动机伺服电动机——执行电动机。电机与拖动21.直流伺服电动机(1)基本结构与普通小型直流电动机相同。●励磁方式：永磁式、电磁式（他励）。稀土永磁材料：稀土钴、稀土钕铁硼等。SM+Ua－IaE永磁式SM+Ua－IaE+Uf－If电磁式电机与拖动1.直流伺服电动机(1)基本结构SM+IaE永磁式SM+3(2)工作原理——与普通直流电机无异施加Ua→Ia主磁通：ΦTe→n→E电磁转矩：Te=CTΦ

Ia

电动势：E

=CEΦ

n电枢电路电压方程：Ua

=E+Ra

Ian=UaCEΦ－RaCECTΦ2Te

电机与拖动(2)工作原理——与普通直流电机无异施加Ua→Ia主磁4(3)控制方式及其特性①电枢控制式：

Uf

=UfN，Ua

=Uc（控制电压）n=UcCEΦN－RaCECTΦN2TeOTen

Uc3

Uc2Uc1Uc3＞Uc2＞Uc1机械特性OUcnT1

T2

T3T3＞T2＞T1控制特性电机与拖动(3)控制方式及其特性①电枢控制式：Ua=Uc（控制5②磁场控制式：Ua

=UaN，Uf

=Uc（控制电压）忽略磁路饱和、不计电枢反应：Φ=CφUf=CφUcn=UaNCECφUc

－RaCECTCφ2Uc2Te

nOTe

Uc3Uc2Uc1UC3＞Uc2＞Uc1机械特性电机与拖动②磁场控制式：Ua=UaN6(1)基本结构①定子：两相对称绕组②转子:笼型结构/空心杯2.(传统的)交流伺服电动机电机与拖动SM~控制绕组励磁绕组c＋Uc－＋Uf－f交流伺服电动机实际上是一种两相异步电动机。(1)基本结构2.(传统的)交流伺服电动机电机与拖动SM7转子内定子外定子绕组转轴空心杯转子交流伺服电动机的结构示意图电机与拖动转子内定子外定子绕组转轴空心杯转子交流伺服电动机的8对称两相绕组在空间上互差90电角度绕组中对称两相电流在时间上互差90电角度两相绕组产生的圆形旋转磁动势对称两相绕组在空间上互差90电角度两相绕组产生的圆形旋转9fc1分解为两个大小相等、转向相反的旋转磁动势ff1分解为两个大小相等、转向相反的旋转磁动势反向旋转磁动势互相抵消正向旋转磁动势合成圆形旋转磁动势f1两相磁动势的合成fc1分解为两个大小相等、转向相反的旋转磁动势ff1分解为两10①两相绕组通以相位相差90o的额定电压●对称两相运行→圆形旋转磁场●改变转向：

uc

反相，即改变两相绕组中电流的相序→旋转磁场改变方向→转子的转向改变。(2)工作原理SM~控制绕组励磁绕组c＋Uc－＋Uf－f电机与拖动①两相绕组通以相位相差90o的额定电压(2)工作原理11②当uc=0或uc≠0，但uc和uf同相位时电机处在单相状态→脉振磁通势F0：静止时：n=0，Te+

=Te－，Te

=0，不能起动；正在运行时：Te

≠0，转子继续旋转——单相自转！TeOnn=f(TF)n=f(TR)n=f(T)普通异步电动机电机与拖动如果电机参数与一般的单相异步电动机一样，当控制信号消失时，电机转速虽会下降，但仍会继续转动。伺服电动机在控制信号消失后仍继续旋转的失控现象称为“自转”。②当uc=0或uc≠0，但uc和uf同12TeOnn=f(Te+)n=f(Te-)n=f(Te)普通异步电动机nTeOR2↑n=f(Te+)n=f(Te-1)n=f(Te)交流伺服电动机克服自转加大转子电阻，使sm>1，单相运行时:n>0,Te<0TeOnn=f(Te+)n=f(Te-)n=f(Te)13①两相控制：保持=90o和Uc=Uf

，同时改变Uc和Uf的大小（始终为对称运行）。②幅值控制：保持=90o和Uf=UN，改变Uc

和Uf的大小。③相位控制：保持Uc=Uf

=UN

，改变的大小。④幅相控制：同时改变uc的大小和相位。●交流伺服电动机的功率和频率：0.1~100W，50、400Hz等。(3)控制方式电机与拖动①两相控制：保持=90o和Uc=Uf，14交流伺服电动机电机与拖动交流伺服电动机电机与拖动15交流伺服电动机电机与拖动交流伺服电动机电机与拖动164.2步进电动机●功能：将电脉冲信号转换成转角或转速信号。转角θ∝脉冲信号的个数；转速n∝脉冲信号的频率。●用途：高精度的角度控制。●按定子相数不同：三相、四相、五相、六相等；按转子结构不同：永磁式、磁阻式、混合式与电源、负载、环境等因素无关1.基本结构2.工作原理电机与拖动4.2步进电动机●功能：将电脉冲信号转换成转角或转速信1714231.定子：一、结构2.转子：U1U2V1V2W2W1三相磁阻式步进电动机原理图电机与拖动11.定子：一、结构2.转子：U1U2V1V2W2W118●

步进电动机的典型结构U2U1W2W1V1V2电机与拖动●步进电动机的典型结构U2U1W2W1V1V2电机与拖动192.工作原理●一拍：从一次通电到另一次通电。●步距角：每一拍转子转过的角度。(1)m相单m拍运行（三相单三拍运行）(2)m相双m拍运行（三相双三拍运行）(3)m相单-双m拍运行（三相双三拍运行）电机与拖动2.工作原理●一拍：从一次通电到另一次通电。(1)m201423U1U2V1V2W2W1(1)m相单m拍运行（三相单三拍运行）通电顺序：U相→V相→W

相→U相。1423(1)U相通电1423U1U2V1V2W2W11423(2)V相通电1423U1U2V1V2W2W11423(3)W相通电●

步距角：θ=30°电机与拖动1U1U2V1V2W2W1(1)m相单m拍运行（三21(2)m相双m拍运行（三相双三拍运行）通电顺序：UV相→VW相→WU相。1423U1U2V1V2W2W1(1)UV相通电14231423U1U2V1V2W2W1(2)VW相通电14231423U1U2V1V2W2W1(3)WU相通电1423●

步距角：θ=30°电机与拖动(2)m相双m拍运行（三相双三拍运行）通电顺序：22(3)m相单-双2m拍运行(三相单-双六拍运行）通电顺序：U→UV→V→VW→W→WU→U。1423U1U2V1V2W2W11423U1U2V1V2W2W11423U1U2V1V2W2W11423U1U2V1V2W2W11423U1U2V1V2W2W11423U1U2V1V2W2W11423●θ=15°电机与拖动(3)m相单-双2m拍运行(三相单-双六拍运行）23●步距角：θ=360°zNz：转子齿数N：拍数●

转速：一个θ→转(1/

zN)圈，脉冲频率为f→每秒转(f

/

zN)圈。n=60fzN例如：三相步进电动机z=40，则①采用单/双三拍时：②采用三相六拍时：θ=360°zN360°40×3==3°θ=360°zN360°40×6==1.5°电机与拖动●步距角：θ=360°zNz：转子齿数●转速：n24●

步进电动机的参数：脉冲放大器步进电动机脉冲分配器脉冲输入负载驱动电源最大静转矩、起动频率、运行频率。●

步进电动机的控制方式：电机与拖动●步进电动机的参数：脉冲步进脉冲脉冲输入负载驱动电源25步进电动机电机与拖动步进电动机电机与拖动26步进电动机电机与拖动步进电动机电机与拖动274.3测速发电机●功能：将转速信号转换成与之成正比的电压信号。●用途：校正元件、计算元件。●

种类：直流测速发电机、交流测速发电机。1.直流测速发电机2.交流测速发电机电机与拖动4.3测速发电机●功能：将转速信号转换成与之成正比的281.直流测速发电机(1)基本结构：与普通小型直流发电机相同。励磁方式：电磁式（他励）和永磁式。EI＋U－TGRL＋Uf－If电磁式TGRLEI＋U－永磁式(2)工作原理空载时：U=E

=CEΦ

n负载时：U=E

－Ra

I电机与拖动1.直流测速发电机(1)基本结构：与普通小型直流发电机相29U=CEΦ

n－RaURLU=nCEΦ

1+RaRLU∝

nRL→∞

RL2

RL1UnORL2＞RL1①电枢反应——采用较大RL②环境温度的变化，引起各绕组的电阻值变化；③负载变化，引起电刷与换向器接触电阻的变化。电机与拖动U=CEΦn－RaUU=302.交流测速发电机(1)基本结构定子：定子铁心上有两相对称绕组。转子：笼型、杯型。输出绕组励磁绕组(2)工作原理－Uf＋IfΦd正弦交流uf→if→Φd

Φd=Φdm

sinωt①

转子静止时：励磁绕组:一次绕组转子绕组:二次绕组Ef××··Ed→Ef→Ed→Id电机与拖动2.交流测速发电机(1)基本结构31IfId→Ff→Fd→Φd××··－Uf＋IfEfΦdEd忽略励磁绕组的漏阻抗，则：Uf=－Ef=

j

4.44fkwfNfΦdm输出绕组：与Φd无交链，不会产生E0。＋

U0－Ed=－j

4.44fkwrNrΦdm即：n=0时，U0

=0。电机与拖动If→Ff→Φd×·－Uf＋IfEfΦdEd忽略励磁绕32②转子旋转时：Φd－Uf＋IfEfΦd＋

U0－交变感应旋转切割

Ed→Id

Eq→IqEq·×××··→ΦqΦq

eq=

C1Φd

n=

C1n

Φdm

sinωtΦq

=C2eq=

C1C2n

Φdm

sinωt=

Φqm

sinωtC1、C2——电机常数。Φqm

=

C1C2n

Φdm电机与拖动②转子旋转时：Φd－Uf＋IfEfΦd＋交变感应33输出绕组：U0=－E0=j4.44fkw0N0Φqm=j4.44fkw0

N0C1C2n

Φdm

=C1C2n

Uf

kw0

N0KwfNfΦq→E0→U0输出空载电压：－Uf＋IfEfΦd＋

U0－Eq·×××··ΦqE0●结论：①U0

∝n；②u0与uf同频率、同相位。电机与拖动输出绕组：U0=－E0=j4.44fkw0N0Φq344.4自整角机●功能：对角位移或角速度的偏差进行自动整步。●同步联接系统：无机械联接的两个系统同步转动。●种类：①按作用的不同：力矩式、控制式；②按相数的不同：单相、三相。●结构：定子、转子。单相：定子为三相绕组、转子为单相绕组；三相：定子、转子均为三相绕组。电机与拖动4.4自整角机●功能：对角位移或角速度的偏差进行自动35自整角机的结构示意图转子铁心单相绕组定子铁心三相绕组电刷1.力矩式自整角机2.控制式自整角机电机与拖动自整角机的结构示意图转子铁心单相绕组定子铁心三相绕组电刷1.361.力矩式自整角机UVWUVWa发送机b接收机~ΦΦEUaEVaEWaEUbEVbEWb(1)转子处在协调位置时

纵向脉振Φ

→EUa=EUb，EVa=EVb，EWa=EWb;IUIVIWIU=IV=

IW=0

→Te

=0，转子静止。定同子步绕组电机与拖动1.力矩式自整角机UVWUVWa发送机b接收机~ΦΦE37UVWUVWa发送机b接收机~EUaEVaEWaEUbEVbEWbIUIVIW(2)转子处在非协调位置时ΦΦ

→EUa≠EUb，EVa≠EVb，EWa≠EWb;IU、IV、IW≠0

Φ→T

≠

0，电机与拖动UVWUVWa发送机b接收机~EUaEVaEWaEUbE38UVWUVWa发送机b接收机~EUaEVaEWaEUbEVbEWbIUIVIW(2)转子处在非协调位置时Φ→EUa≠EUb，EVa≠EVb，EWa≠EWb;ΦIU、IV、IW≠0

→Te≠

0，接收机转子旋转角。Φ从新达到协调位置，使IU=IV=

IW=0，

Te=0。电机与拖动UVWUVWa发送机b接收机~EUaEVaEWaEUbE392.控制式自整角机UVWa控制式发送机UVWb自整角变压器ΦΦ'EUaEVaEWaIUIVIW＋Uf－＋U0－(1)转子处在协调位置时

Φ→EU、EV、EW不同大小同相位，则IU、IV、IW不同大小同相位→产生纵向脉振磁场→与输出绕组不交链→U0=0。电机与拖动2.控制式自整角机UVWa控制式发送机UVWb自整角变40UVWa控制式发送机UVWb自整角变压器＋Uf－＋U0－(2)转子处在非协调位置时EUaEVaEWaΦIUIVIWΦ'Φ→EU、EV、EW→IU、IV、IW→Φ'→Φ'与输出绕组交链E0→产生E0∝sin。即U0∝sin。电机与拖动UVWa控制式发送机UVWb自整角变压器＋＋(2)转子41U1U2V1V2W1W2ΦU1U2V1V2W1W2(a)励磁绕组在垂直位置时(b)励磁绕组转过角时自整角机中的脉振磁场Φ电机与拖动U1U2V1V2W1W2ΦU1U2V1V2W1W2(a)励424.5旋转变压器●功能：将转子转角变换成与之有函数关系的电压 信号。●结构：相当于一台两相绕线型异步电动机。定、转子铁心上都有两个结构相同而互相 垂直的绕组。●种类：计算用和数据传输用旋转变压器。1.正余弦旋转变压器2.线性旋转变压器3.比例式旋转变压器4.数据传输用旋转变压器电机与拖动4.5旋转变压器●功能：将转子转角变换成与之有函数关431.正余弦旋转变压器●将转子转角变换成与之成正余弦函数关系的电压信号。●定子：

D1D2：励磁绕组；D3D4

：补偿绕组。●转子：Z1Z2：余弦输出绕组；

Z3Z4：正弦输出绕组。D1D2D3D4Z1Z2Z3Z4基准位置（初始位置）电机与拖动1.正余弦旋转变压器●将转子转角变换成与之成正44(1)空载运行D1D2D3D4Z1Z2Z3Z4＋Uf－＋Ucos－＋Usin－转子处在基准位置时ID12Uf

→ID12→FDd→Φd●转子处在基准位置时：在D1D2中：Φd→ED在Z1Z2中：Φd→EZ在Z3Z4中：没有感应。ED=

4.44fkw1N1ΦdmEZ=

4.44fkw2N2Φdmk==EZEDkw2N2kw1N1电机与拖动(1)空载运行D1D2D3D4Z1Z2Z3Z4＋＋＋45●转子偏离基准位置角时：转子偏离基准位置角D1D2D3D4Z1Z2Z3Z4＋Uf－＋Ucos－＋Usin－ID12Z1Z3Z4Z2＋Ucos－＋Usin－ΦZ12=Φdcos

ΦZ34=ΦdsinEZ12=EZcos=kEDcos=kUfcosEZ34=EZsin=kEDsin=kUfsin空载输出电压：

Ucos=kUfcosUsin=kUfsinFdFZ12FZ34电机与拖动●转子偏离基准位置角时：转子偏离基准位置角D1D246●设Z1Z2接负载：(2)负载运行D1D2D3D4＋Uf－ID12Z1Z3Z4Z2＋Ucos－＋Usin－ZL

EZ12→IZ12→FZ12FZd

(纵向)FZq

(横向)FZqFZdFZ12FZd

=FZ12cosFZq=FZ12sinFDd

(定子)FZd

(转子)ΦdFZq→ΦZq→EZ12、EZ34''EZ12=kUfcos＋EZ12''EZ34=kUfsin＋EZ34IZ12∝cos∝sin电机与拖动●设Z1Z2接负载：(2)负载运行D1D2D3D4＋47●补偿方式①定子边补偿②转子边补偿③定转子边同时补偿D1D2D3D4＋Uf－ID12Z1Z3Z4Z2＋Ucos－＋Usin－将定子绕组D3D4短路。ZC将Z3Z4接ZC。ZLIZ12IZ34若ZC=ZL，ΦZq

=0。电机与拖动●补偿方式①定子边补偿D1D2D3D4＋ID12Z1Z484.6感应同步器●

功能：将转角或直线位移转换成电压信号。●

分类：圆盘式、直线式。1.圆盘式感应同步器2.直线式感应同步器电机与拖动4.6感应同步器●功能：将转角或直线位移转换成电压信号491.圆盘式感应同步器转子定子81723456●工作方式：转子方励磁、定子方励磁。●典型应用：转台的角度数字显示和精确定位。电机与拖动1.圆盘式感应同步器转子定子81723456●工作方式502.直线式感应同步器←滑尺

定尺↓T=2mmT4●工作状态：鉴相式、鉴幅式。●典型应用：用于有平移运动的车床，测量刀架位移。电机与拖动2.直线式感应同步器←滑尺T=2mmT●工作状态：鉴相式511同步电机的基本结构及类型2永磁式同步电机3反应式同步电机4磁滞式同步电机5电磁减速式同步电动机小功率同步电机1同步电机的基本结构及类型小功率同步电机52概述小功率同步电机同步电机是一种交流电机，其转子的转速和电网频率f之间有不变的关系：电网频率f一定，电机的转速恒为常数，与负载大小无关。称为同步转速同步电机的应用形式：1）发电机运行2）电动机运行3）补偿机运行电力工业概述小功率同步电机同步电机是一种交流电机，其转子的转速和电53概述小功率同步电机同步电机是一种交流电机，其转子的转速和电网频率f之间有不变的关系：电网频率f一定，电机的转速恒为常数，与负载大小无关。称为同步转速同步电机的应用形式：1）发电机运行2）电动机运行3）补偿机运行主要特点：运行稳定性高、过载能力大，运行效率高。常用于多机同步传动系统、精密调速、稳速系统和恒定转速大功率设备等。概述小功率同步电机同步电机是一种交流电机，其转子的转速和电54小功率同步电机同步电机的应用形式：1）发电机运行2）电动机运行3）补偿机运行主要特点：运行稳定性高、过载能力大，运行效率高。常用于多机同步传动系统、精密调速、稳速系统和恒定转速大功率设备等。食品机械、包装机械、印刷机械、物料输送机械、纺织机械等小功率同步电机同步电机的应用形式：主要特点：运行稳定性高、过55小功率同步电机同步电机的应用形式：1）发电机运行2）电动机运行3）补偿机运行主要特点：运行稳定性高、过载能力大，运行效率高。常用于多机同步传动系统、精密调速、稳速系统和恒定转速大功率设备等。精密加工机械

小功率同步电机同步电机的应用形式：主要特点：运行稳定性高、过56小功率同步电机同步电机的应用形式：1）发电机运行2）电动机运行3）补偿机运行主要特点：运行稳定性高、过载能力大，运行效率高。常用于多机同步传动系统、精密调速、稳速系统和恒定转速大功率设备等。小功率同步电机同步电机的应用形式：主要特点：运行稳定性高、过57小功率同步电机同步电机的应用形式：1）发电机运行2）电动机运行3）补偿机运行主要特点：运行稳定性高、过载能力大，运行效率高。常用于多机同步传动系统、精密调速、稳速系统和恒定转速大功率设备等。小功率同步电机同步电机的应用形式：主要特点：运行稳定性高、过58小功率同步电机同步电机的应用形式：1）发电机运行2）电动机运行3）补偿机运行主要特点：运行稳定性高、过载能力大，运行效率高。常用于多机同步传动系统、精密调速、稳速系统和恒定转速大功率设备等。小功率同步电机同步电机的应用形式：主要特点：运行稳定性高、过59小功率同步电机小功率同步电机主要应用：多机同步传动系统精密调速、稳速系统小功率同步电机小功率同步电机主要应用：601同步电机的基本结构及类型小功率同步电机1同步电机的基本结构及类型小功率同步电机611同步电机的基本结构及类型1.定子的结构类型三相交流绕组；两相交流绕组；单相罩极绕组；作用：产生旋转磁场；原理：各相绕组的磁场，在空间和时间相位上有相位差，其来合成磁场为旋转磁场；单相罩极绕组1同步电机的基本结构及类型1.定子的结构类型三相交流绕组；作621同步电机的基本结构及类型两相-单绕组-2磁极1.定子的结构类型1）两相或三相定子磁极定子相数：j1-2、k1-2两相；单相组数：1组磁极对数：p=1;单磁极对旋转磁场：k1k2j1j2ntt0t1t2t3t4t5

1同步电机的基本结构及类型两相-单绕组-2磁极1.定子的结构631同步电机的基本结构及类型三相-单绕组-2磁极1.定子的结构类型定子相数：A，B，C三相；单相组数：1组磁极对数：p=1;旋转磁场：ABC120012000tBABC1）两相或三相定子磁极1同步电机的基本结构及类型三相-单绕组-2磁极1.定子的结构641同步电机的基本结构及类型两相-双绕组-4磁极1.定子的结构类型定子相数：j1-2、k1-2两相；两相组数：2组磁极对数：p=2;k2k1j2j11）两相或三相定子磁极1同步电机的基本结构及类型两相-双绕组-4磁极1.定子的结构651同步电机的基本结构及类型两相-双绕组-4磁极1.定子的结构类型定子相数：j1-2、k1-2两相；两相组数：2组磁极对数：p=2;t0t1t2t3t4t5

k2k1SNSN1）两相或三相定子磁极1同步电机的基本结构及类型两相-双绕组-4磁极1.定子的结构661同步电机的基本结构及类型两相-双绕组-4磁极1.定子的结构类型定子相数：j1-2、k1-2两相；两相组数：2组磁极对数：p=2;t0t1t2t3t4t5

k2k1SNSN1）两相或三相定子磁极单相电流：多绕组→多磁极1同步电机的基本结构及类型两相-双绕组-4磁极1.定子的结构671同步电机的基本结构及类型两相-双绕组-4磁极1.定子的结构类型定子相数：j1-2、k1-2两相；两相组数：2组磁极对数：p=2;t0t1t2t3t4t5

SNSNk2k1j2j11）两相或三相定子磁极单相电流：多绕组→多磁极1同步电机的基本结构及类型两相-双绕组-4磁极1.定子的结构681同步电机的基本结构及类型两相-双绕组-4磁极1.定子的结构类型定子相数：j1-2、k1-2两相；两相组数：2组磁极对数：p=2;旋转磁场：t0t1t2t3t4t5

k2k1j2j11）两相或三相定子磁极有空间和时间相位差的两个脉振磁场的合成为旋转磁场1同步电机的基本结构及类型两相-双绕组-4磁极1.定子的结构691同步电机的基本结构及类型1.定子的结构类型2）单相罩极定子磁极励磁电流：iA-单相t0t1t2t3t4t5

磁极结构：单相罩极A—励磁线圈B—罩极线圈（短路环）1，2空间相位差：1，2时间相位差：1同步电机的基本结构及类型1.定子的结构类型2）单相罩极定子701同步电机的基本结构及类型1.定子的结构类型2）单相罩极定子磁极磁极结构：单相罩极A—励磁线圈B—罩极线圈（短路环）原理1同步电机的基本结构及类型1.定子的结构类型2）单相罩极定子711同步电机的基本结构及类型1.定子的结构类型2）单相罩极定子磁极磁极结构：单相罩极A—励磁线圈B—罩极线圈（短路环）1，2空间相位差：1，2时间相位差：1同步电机的基本结构及类型1.定子的结构类型2）单相罩极定子721同步电机的基本结构及类型1.定子的结构类型2）单相罩极定子磁极励磁电流：iA-单相t0t1t2t3t4t5

磁极结构：单相罩极A—励磁线圈B—罩极线圈（短路环）1与2的合成磁场：旋转磁场1同步电机的基本结构及类型1.定子的结构类型2）单相罩极定子73单相2绕组：p=14绕组：p=21同步电机的基本结构及类型1.定子的结构类型2）单相罩极定子磁极单相罩极单相1同步电机的基本结构及类型1.定子的结构类型2）单相罩极741同步电机的基本结构及类型转速：n=60f/pr/min作用：产生电磁力矩，使电机转动。2.转子的结构类型大功率同步电机：直流励磁转子（分凸极和隐极）1同步电机的基本结构及类型转速：n=60f/p751同步电机的基本结构及类型小功率同步电机：①永磁式—永磁；②反应式—软磁；③磁滞式—硬磁；2.转子的结构类型ABCNSABCNSSN转速：n=60f/pr/min作用：产生电磁力矩，使电机转动。1同步电机的基本结构及类型小功率同步电机：2.转子的结构类型762永磁式同步电机1.基本结构材质：由永久磁钢制成；结构：有两极或多极。ABCNSABCNSSN1）定子结构三相交流绕组；两相交流绕组；单相罩极绕组；2）转子结构2永磁式同步电机1.基本结构材质：由永久磁钢制成；ABCN772永磁式同步电机两个异性磁极（N极与S极）间的磁吸力，产生旋转力矩2.基本原理运行原理：定子电流I→旋转磁场→转子磁极→T→ns；ABCNSns2永磁式同步电机两个异性磁极（N极与S极）间的磁吸力，产生782永磁式同步电机两个异性磁极（N极与S极）间的磁吸力，产生旋转力矩2.基本原理同步运行条件：负载力矩<Tm，否则产生“失步”；ABCNSns2永磁式同步电机两个异性磁极（N极与S极）间的磁吸力，产生792永磁式同步电机3.起动问题1）起动困难的原因①转子的惯性；②起动时的转差率；2）解决办法①在转子上装起动鼠笼绕组，异步起动；②降频起动；2永磁式同步电机3.起动问题1）起动困难的原因①转子的惯802永磁式同步电机3.起动问题1）起动困难的原因①转子的惯性；②起动时的转差率；2）解决办法①在转子上装起动鼠笼绕组，异步起动；②降频起动；主要特点：‍输出力矩大，体积小，耗电少，结构简单，可靠。2永磁式同步电机3.起动问题1）起动困难的原因①转子的惯813反应式同步电机1.基本结构材质：软磁材料结构：制成凸极形状ABC1）定子结构三相交流绕组；两相交流绕组；单相罩极绕组；2）转子结构反应式同步电机-----也称为磁阻电机，其工作原理与永磁式不同，主要是转子结构和材质不同。——减小磁阻——使正交两个方向，气隙磁阻不同3反应式同步电机1.基本结构材质：软磁材料ABC1）定子结823反应式同步电机2.基本原理利用磁通的磁收缩力，产生转矩（称反应力矩）使电机运转。凸极转子3反应式同步电机2.基本原理利用磁通的磁收缩力，产生转矩833反应式同步电机2.基本原理利用磁通的磁收缩力，产生转矩（称反应力矩）使电机运转。圆形转子同步运行条件：负载力矩<Tm，否则产生“失步”；3反应式同步电机2.基本原理利用磁通的磁收缩力，产生转矩843反应式同步电机3.起动问题1）起动困难的原因①转子的惯性；②起动时的转差率；2）解决办法①在转子上装起动鼠笼绕组，异步起动；②降频起动；凸极转子3反应式同步电机3.起动问题1）起动困难的原因①转子的惯性853反应式同步电机解决办法：

在转子上装鼠笼绕组；4.振荡问题产生振荡的原因：‍①磁收缩力具有弹簧力特性；②转子惯性；鼠笼绕组的作用：①提高起动能力②减弱振荡现象3反应式同步电机解决办法：4.振荡问题产生振荡的原因：鼠864磁滞式同步电机1.基本结构材质：采用硬磁材料；结构：为圆形无凸极；1）定子结构三相交流绕组；两相交流绕组；单相罩极绕组；2）转子结构ABCSNSN4磁滞式同步电机1.基本结构材质：采用硬磁材料；1）定87NS4磁滞式同步电机2.基本原理1）同步状态在阻力小于最大同步力矩时，转子受磁滞力矩Tz的作用运转。2）异步状态转子受磁滞力矩Tz和涡流力矩TB的作用。SNSN定子磁通→转子磁化(N,S)×(N,S)→F

→→Tz→nNS4磁滞式同步电机2.基本原理1）同步状态SNSN定子磁88NS4磁滞式同步电机2.基本原理1）同步状态在阻力小于最大同步力矩时，转子受磁滞力矩Tz的作用运转。2）异步状态转子受磁滞力矩Tz和涡流力矩TB的作用。SNSN定子磁通→转子磁化(N,S)×(N,S)→F→

→Tz→nTnTBTzns0NS4磁滞式同步电机2.基本原理1）同步状态SNSN定子磁89NS4磁滞式同步电机3.主要特点SNSNTnTBTzns0具有自起动能力；结构简单、工作可靠、性能稳定转子为圆形结构，适合高速运转的控制设备。主要缺点：异步（低速）运行时，效率较低。主要原因：a.有涡流损耗；b.转子被交变磁化，硬磁材料会产生很大的磁滞损耗；NS4磁滞式同步电机3.主要特点SNSNTnTBTzns0905电磁减速式同步电动机电磁减速式同步电动机——低速电动机同步速度：电网频率：f=50Hz磁极对数：p=2、4、6、8（通常小于10）电机的转速：n=ns=300~3000rpm；一般类型同步电机低速同步电动机（每分钟几十转）基本类型反应式励磁式5电磁减速式同步电动机电磁减速式同步电动机——低速电动机915电磁减速式同步电动机1）结构特点定、转子铁心都做成开口槽；定子槽中放有两相或三相绕组，转子没有绕组；1.反应式电磁减速同步电动机5电磁减速式同步电动机1）结构特点1.反应式电磁减速同步电922）工作原理假设条件电机极对数：p=1；定子齿数ZS=16，转子齿数ZR=18；定子的齿距角：S=2