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1、船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)主講主講劉達(dá)興劉達(dá)興船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院第六章第六章 控制用電機控制用電機61伺服電動機伺服電動機62測速發(fā)電機測速發(fā)電機63自整角機自整角機64步進電動機步進電動機船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院學(xué)習(xí)第六章應(yīng)該注意的點學(xué)習(xí)第六章應(yīng)該注意的點第六章學(xué)習(xí)應(yīng)注意的幾個問題第六章學(xué)習(xí)應(yīng)注意的幾個問題第六章學(xué)習(xí)應(yīng)注意的幾個問題第六章學(xué)習(xí)應(yīng)注意的幾個問題：1.1.控制電機的特點和要求是什么控制電機的特點和要求是什么控制電機的特點和要求是什么控制電機的特點和要求是什么？2.2.伺服電動機是怎么工作的？它與單相異步電動機有什么差異？伺服電動機是怎
2、么工作的？它與單相異步電動機有什么差異？伺服電動機是怎么工作的？它與單相異步電動機有什么差異？伺服電動機是怎么工作的？它與單相異步電動機有什么差異？3.3.測速發(fā)電機的用途是什么？如何工作？測速發(fā)電機的用途是什么？如何工作？測速發(fā)電機的用途是什么？如何工作？測速發(fā)電機的用途是什么？如何工作？4.4.各種控制電機在什么場合使用？有什么特點？各種控制電機在什么場合使用？有什么特點？各種控制電機在什么場合使用？有什么特點？各種控制電機在什么場合使用？有什么特點？本章主要是原理性的概念本章主要是原理性的概念本章主要是原理性的概念本章主要是原理性的概念。相對比較難的點相對比較難的點相對比較難的點相對比較
3、難的點：1.1.交流伺服電機交流伺服電機交流伺服電機交流伺服電機“自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)”問題的克服；問題的克服；問題的克服；問題的克服；2.2.自整角機的工作原理。自整角機的工作原理。自整角機的工作原理。自整角機的工作原理?？刂朴秒姍C：控制用電機：控制用電機：控制用電機：用途：用途：用途：用途：主要用于自動控制系統(tǒng)，檢測、比較、放大和執(zhí)行。主要用于自動控制系統(tǒng)，檢測、比較、放大和執(zhí)行。主要用于自動控制系統(tǒng)，檢測、比較、放大和執(zhí)行。主要用于自動控制系統(tǒng)，檢測、比較、放大和執(zhí)行。要求：要求：要求：要求：精度、靈敏度、穩(wěn)定、可靠高，體小重輕，耗電少。精度、靈敏度、穩(wěn)定、可靠高，體小重輕，耗電少。精度、靈
4、敏度、穩(wěn)定、可靠高，體小重輕，耗電少。精度、靈敏度、穩(wěn)定、可靠高，體小重輕，耗電少。特點：特點：特點：特點：尺寸相對較尺寸相對較尺寸相對較尺寸相對較小小小?。ú伙柡停?，電流密度?。ㄕ`差?。Γú伙柡停?，電流密度小（誤差?。?，功（不飽和），電流密度?。ㄕ`差?。?，功（不飽和），電流密度小（誤差?。β市。ú皇且阅芰哭D(zhuǎn)換為主，而是以控制為主）。率?。ú皇且阅芰哭D(zhuǎn)換為主，而是以控制為主）。率小（不是以能量轉(zhuǎn)換為主，而是以控制為主）。率?。ú皇且阅芰哭D(zhuǎn)換為主，而是以控制為主）。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院6-1.伺服電動機伺服電動機本節(jié)主要內(nèi)容有兩大部分：本節(jié)主要內(nèi)容有兩大部分：l l 交流伺服電動機
5、：交流伺服電動機：主要點：結(jié)構(gòu)、特點，主要點：結(jié)構(gòu)、特點，主要點：結(jié)構(gòu)、特點，主要點：結(jié)構(gòu)、特點，“自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象的克服?，F(xiàn)象的克服。現(xiàn)象的克服?，F(xiàn)象的克服。l l 直流伺服電動機：直流伺服電動機：主要點：結(jié)構(gòu)、特點。主要點：結(jié)構(gòu)、特點。主要點：結(jié)構(gòu)、特點。主要點：結(jié)構(gòu)、特點。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院伺服電動機定義：伺服電動機定義：伺服：伺服：跟隨（執(zhí)行用），輸出信號跟跟隨（執(zhí)行用），輸出信號跟隨控制輸入信號。也叫執(zhí)行電動機。隨控制輸入信號。也叫執(zhí)行電動機?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)對系統(tǒng)的檢測、比較后按照控制系統(tǒng)根據(jù)對系統(tǒng)的檢測、比較后按照一定的控制規(guī)律進行調(diào)節(jié)，輸出所需進行的調(diào)一定的控制規(guī)律進
6、行調(diào)節(jié)，輸出所需進行的調(diào)節(jié)信號就是通過伺服電動機實現(xiàn)的。節(jié)信號就是通過伺服電動機實現(xiàn)的。伺服電動機有交流、直流兩種。伺服電動機有交流、直流兩種。伺服電動機的定義伺服電動機的定義船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院q結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：實質(zhì)：實質(zhì)：實質(zhì)：實質(zhì)：兩兩兩兩相相相相單相異步電動機（與單相異步機相似）單相異步電動機（與單相異步機相似）單相異步電動機（與單相異步機相似）單相異步電動機（與單相異步機相似）。組成：組成：組成：組成：定子（勵磁、控制繞組），轉(zhuǎn)子（細(xì)長形，定子（勵磁、控制繞組），轉(zhuǎn)子（細(xì)長形，定子（勵磁、控制繞組），轉(zhuǎn)子（細(xì)長形，定子（勵磁、控制繞組），轉(zhuǎn)子（細(xì)長形，減小轉(zhuǎn)動慣量）減小
7、轉(zhuǎn)動慣量）減小轉(zhuǎn)動慣量）減小轉(zhuǎn)動慣量）。杯形轉(zhuǎn)子：杯形轉(zhuǎn)子：杯形轉(zhuǎn)子：杯形轉(zhuǎn)子：可看成無數(shù)導(dǎo)條組成的鼠籠轉(zhuǎn)子可看成無數(shù)導(dǎo)條組成的鼠籠轉(zhuǎn)子可看成無數(shù)導(dǎo)條組成的鼠籠轉(zhuǎn)子可看成無數(shù)導(dǎo)條組成的鼠籠轉(zhuǎn)子 ?？v縱縱縱橫橫橫橫剖剖剖剖面面面面圖圖圖圖系系系系統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)的的的的組組組組成成成成船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院 在單相異步電動機工作原理中，當(dāng)在單相異步電動機工作原理中，當(dāng)在單相異步電動機工作原理中，當(dāng)在單相異步電動機工作原理中，當(dāng)起動結(jié)束后，起動結(jié)束后，起動結(jié)束后，起動結(jié)束后，單相電流產(chǎn)生的脈振磁場單相電流產(chǎn)生的脈振磁場單相電流產(chǎn)生的脈振磁場單相電流產(chǎn)生的脈振磁場仍然使電機產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。仍然使電機產(chǎn)生電
8、磁轉(zhuǎn)矩。仍然使電機產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。仍然使電機產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。如果交流伺如果交流伺如果交流伺如果交流伺服電機工作時將控制繞組斷電，此時按服電機工作時將控制繞組斷電，此時按服電機工作時將控制繞組斷電，此時按服電機工作時將控制繞組斷電，此時按伺服電機用途要求電機停止轉(zhuǎn)動，但伺服電機用途要求電機停止轉(zhuǎn)動，但伺服電機用途要求電機停止轉(zhuǎn)動，但伺服電機用途要求電機停止轉(zhuǎn)動，但若若若若電機的結(jié)構(gòu)與單相異步電動機完全相同電機的結(jié)構(gòu)與單相異步電動機完全相同電機的結(jié)構(gòu)與單相異步電動機完全相同電機的結(jié)構(gòu)與單相異步電動機完全相同時，伺服電機就不可能停止轉(zhuǎn)動，這就時，伺服電機就不可能停止轉(zhuǎn)動，這就時，伺服電機就不可能停止轉(zhuǎn)動
9、，這就時，伺服電機就不可能停止轉(zhuǎn)動，這就是所謂是所謂是所謂是所謂“自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)”問題。問題。問題。問題?！白赞D(zhuǎn)自轉(zhuǎn)”問題問題單相異步電動單相異步電動單相異步電動單相異步電動機的機械特性機的機械特性機的機械特性機的機械特性單相則單相則單相則單相則“自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)”船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院 通過對機械特性的分析，當(dāng)通過對機械特性的分析，當(dāng)轉(zhuǎn)子電阻足夠大轉(zhuǎn)子電阻足夠大時，則時，則Sm1。此時，單相脈振磁場分解成兩個此時，單相脈振磁場分解成兩個旋轉(zhuǎn)磁場，其中反向磁場產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場，其中反向磁場產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩比正向磁場產(chǎn)生的大，電磁轉(zhuǎn)矩比正向磁場產(chǎn)生的大，因此，電機總的電磁轉(zhuǎn)矩就為負(fù)因此，電機總
10、的電磁轉(zhuǎn)矩就為負(fù)值（制動轉(zhuǎn)矩），電機就能快速值（制動轉(zhuǎn)矩），電機就能快速停轉(zhuǎn)。停轉(zhuǎn)?！白赞D(zhuǎn)自轉(zhuǎn)”問題的克服問題的克服船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院原理：原理：原理：原理：與普通直流電機完全相同。與普通直流電機完全相同。與普通直流電機完全相同。與普通直流電機完全相同。所不同的是電樞電阻大，機械特所不同的是電樞電阻大，機械特所不同的是電樞電阻大，機械特所不同的是電樞電阻大，機械特性軟、線性（電阻大，可弱磁起性軟、線性（電阻大，可弱磁起性軟、線性（電阻大，可弱磁起性軟、線性（電阻大，可弱磁起動、可直接起動）。動、可直接起動）。動、可直接起動）。動、可直接起動）。控制方式：控制方式：控制方式：控制方式：1
11、.1.電樞控制（主要）；電樞控制（主要）；電樞控制（主要）；電樞控制（主要）；2.2.磁磁磁磁極控制（少用）。極控制（少用）。極控制（少用）。極控制（少用）。直流伺服電動機的兩直流伺服電動機的兩直流伺服電動機的兩直流伺服電動機的兩種控制方式種控制方式種控制方式種控制方式船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院直流伺服電動機的特點：直流伺服電動機的特點：直流伺服電動機的特點：直流伺服電動機的特點：電阻大，電阻大，電阻大，電阻大，機械機械機械機械特性軟。與交流比較，特性是線性的。特性軟。與交流比較，特性是線性的。特性軟。與交流比較，特性是線性的。特性軟。與交流比較，特性是線性的。交流與直流伺服電動機的特點：交流
12、與直流伺服電動機的特點：交流與直流伺服電動機的特點：交流與直流伺服電動機的特點：交流：交流：交流：交流：非線性（由控制解決）；反非線性（由控制解決）；反非線性（由控制解決）；反非線性（由控制解決）；反應(yīng)靈敏；體小；便宜；用廣。應(yīng)靈敏；體??；便宜；用廣。應(yīng)靈敏；體??；便宜；用廣。應(yīng)靈敏；體?。槐阋耍挥脧V。直流：直流：直流：直流：線性；滑動接觸；火花干擾；線性；滑動接觸；火花干擾；線性；滑動接觸；火花干擾；線性；滑動接觸；火花干擾；慣性大；體大；相對價高。慣性大；體大；相對價高。慣性大；體大；相對價高。慣性大；體大；相對價高。伺服電機特點：伺服電機特點：伺服電機特點：伺服電機特點：.反應(yīng)迅速；反應(yīng)
13、迅速；反應(yīng)迅速；反應(yīng)迅速；.精度高。精度高。精度高。精度高。要點要點要點要點 ：要求；結(jié)構(gòu)原理（交流：要求；結(jié)構(gòu)原理（交流：要求；結(jié)構(gòu)原理（交流：要求；結(jié)構(gòu)原理（交流“自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)”的克服）；的克服）；的克服）；的克服）；特點。特點。特點。特點。機械特性機械特性船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院6-2.測速發(fā)電機測速發(fā)電機本節(jié)主要內(nèi)容有兩大部分：本節(jié)主要內(nèi)容有兩大部分：l l 交流測速發(fā)電機：交流測速發(fā)電機：主要點：測速原理（轉(zhuǎn)動才有電壓），結(jié)構(gòu)、特點。主要點：測速原理（轉(zhuǎn)動才有電壓），結(jié)構(gòu)、特點。主要點：測速原理（轉(zhuǎn)動才有電壓），結(jié)構(gòu)、特點。主要點：測速原理（轉(zhuǎn)動才有電壓），結(jié)構(gòu)、特點。l l
14、直流測速發(fā)電機：直流測速發(fā)電機：主要點：測速原理（主要點：測速原理（主要點：測速原理（主要點：測速原理（n n與與與與U U的關(guān)系），結(jié)構(gòu)、特點。的關(guān)系），結(jié)構(gòu)、特點。的關(guān)系），結(jié)構(gòu)、特點。的關(guān)系），結(jié)構(gòu)、特點。測速發(fā)電機現(xiàn)在有被單片機系統(tǒng)取代的趨勢。測速發(fā)電機現(xiàn)在有被單片機系統(tǒng)取代的趨勢。測速發(fā)電機現(xiàn)在有被單片機系統(tǒng)取代的趨勢。測速發(fā)電機現(xiàn)在有被單片機系統(tǒng)取代的趨勢。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：原理：原理：結(jié)構(gòu)與交流伺服電動機相同，只是繞組結(jié)構(gòu)與交流伺服電動機相同，只是繞組結(jié)構(gòu)與交流伺服電動機相同，只是繞組結(jié)構(gòu)與交流伺服電動機相同，只是繞組名稱不同：名稱不同：名稱不同：名稱不同：
15、1.1.勵磁繞組；勵磁繞組；勵磁繞組；勵磁繞組；2.2.輸出繞組。輸出繞組。輸出繞組。輸出繞組。轉(zhuǎn)子靜止：轉(zhuǎn)子靜止：轉(zhuǎn)子靜止：轉(zhuǎn)子靜止：勵磁繞組產(chǎn)生的磁通在轉(zhuǎn)勵磁繞組產(chǎn)生的磁通在轉(zhuǎn)勵磁繞組產(chǎn)生的磁通在轉(zhuǎn)勵磁繞組產(chǎn)生的磁通在轉(zhuǎn)子繞組上感應(yīng)電勢，產(chǎn)生電流。子繞組上感應(yīng)電勢，產(chǎn)生電流。子繞組上感應(yīng)電勢，產(chǎn)生電流。子繞組上感應(yīng)電勢，產(chǎn)生電流。轉(zhuǎn)子磁勢不與輸出繞組交鏈，轉(zhuǎn)子磁勢不與輸出繞組交鏈，轉(zhuǎn)子磁勢不與輸出繞組交鏈，轉(zhuǎn)子磁勢不與輸出繞組交鏈，所以，輸出繞組不感應(yīng)電勢，所以，輸出繞組不感應(yīng)電勢，所以，輸出繞組不感應(yīng)電勢，所以，輸出繞組不感應(yīng)電勢，即：即：即：即：輸出電壓為零，輸出電壓為零，輸出電壓為零
16、，輸出電壓為零，U U2 2=0=0。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院轉(zhuǎn)子正向轉(zhuǎn)動：轉(zhuǎn)子正向轉(zhuǎn)動：轉(zhuǎn)子正向轉(zhuǎn)動：轉(zhuǎn)子正向轉(zhuǎn)動：轉(zhuǎn)子反向轉(zhuǎn)動：轉(zhuǎn)子反向轉(zhuǎn)動：轉(zhuǎn)子反向轉(zhuǎn)動：轉(zhuǎn)子反向轉(zhuǎn)動：交流測速發(fā)電機的特點：交流測速發(fā)電機的特點：交流測速發(fā)電機的特點：交流測速發(fā)電機的特點：簡單簡單簡單簡單 、便宜、便宜、便宜、便宜 ，但精度較低，但精度較低，但精度較低，但精度較低 。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動：轉(zhuǎn)子繞組不僅有轉(zhuǎn)子繞組不僅有轉(zhuǎn)子繞組不僅有轉(zhuǎn)子繞組不僅有（靜止感應(yīng)）的變壓器電勢，還（靜止感應(yīng)）的變壓器電勢，還（靜止感應(yīng)）的變壓器電勢，還（靜止感應(yīng)）的變壓器電勢，還存在（切割產(chǎn)生）的電動機電勢，存
17、在（切割產(chǎn)生）的電動機電勢，存在（切割產(chǎn)生）的電動機電勢，存在（切割產(chǎn)生）的電動機電勢，電動機電勢產(chǎn)生電流和磁勢與定電動機電勢產(chǎn)生電流和磁勢與定電動機電勢產(chǎn)生電流和磁勢與定電動機電勢產(chǎn)生電流和磁勢與定子的輸出繞組交鏈，使子的輸出繞組交鏈，使子的輸出繞組交鏈，使子的輸出繞組交鏈，使輸出輸出輸出輸出U U2 2 n n；轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)：轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)：轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)：轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)：電動機電勢相位電動機電勢相位電動機電勢相位電動機電勢相位變反，輸出繞組感應(yīng)的電壓，變反，輸出繞組感應(yīng)的電壓，變反，輸出繞組感應(yīng)的電壓，變反，輸出繞組感應(yīng)的電壓，U U2 2相位也變反。相位也變反。相位也變反。相位也變反。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后的情況轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)
18、動后的情況電壓反向電壓反向電壓反向電壓反向船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院 直流測速發(fā)電機結(jié)構(gòu)：與普通直流直流測速發(fā)電機結(jié)構(gòu)：與普通直流直流測速發(fā)電機結(jié)構(gòu)：與普通直流直流測速發(fā)電機結(jié)構(gòu)：與普通直流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)相同。不同點：磁路不飽發(fā)電機的結(jié)構(gòu)相同。不同點：磁路不飽發(fā)電機的結(jié)構(gòu)相同。不同點：磁路不飽發(fā)電機的結(jié)構(gòu)相同。不同點：磁路不飽和，電樞繞組電阻較大。和，電樞繞組電阻較大。和，電樞繞組電阻較大。和，電樞繞組電阻較大。原理：勵磁繞組接電源，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，電樞繞組原理：勵磁繞組接電源，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，電樞繞組原理：勵磁繞組接電源，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，電樞繞組原理：勵磁繞組接電源，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，電樞繞組感應(yīng)電動勢
19、正比于轉(zhuǎn)速，若測速發(fā)電機的輸出繞組（電感應(yīng)電動勢正比于轉(zhuǎn)速，若測速發(fā)電機的輸出繞組（電感應(yīng)電動勢正比于轉(zhuǎn)速，若測速發(fā)電機的輸出繞組（電感應(yīng)電動勢正比于轉(zhuǎn)速，若測速發(fā)電機的輸出繞組（電樞）接上負(fù)載，則發(fā)電機將向負(fù)載提供電壓信號，輸出樞）接上負(fù)載，則發(fā)電機將向負(fù)載提供電壓信號，輸出樞）接上負(fù)載，則發(fā)電機將向負(fù)載提供電壓信號，輸出樞）接上負(fù)載，則發(fā)電機將向負(fù)載提供電壓信號，輸出電壓電壓電壓電壓U U2 2與轉(zhuǎn)速成正比（磁路不飽和）。與轉(zhuǎn)速成正比（磁路不飽和）。與轉(zhuǎn)速成正比（磁路不飽和）。與轉(zhuǎn)速成正比（磁路不飽和）。特點：精度高，線性；但價格較貴特點：精度高，線性；但價格較貴特點：精度高，線性；但價格
20、較貴特點：精度高，線性；但價格較貴 。要點要點要點要點 ：工作原理工作原理工作原理工作原理船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院6-3.自整角機自整角機本節(jié)主要內(nèi)容有兩大部分：本節(jié)主要內(nèi)容有兩大部分：l l 力矩式自整角機：力矩式自整角機：主要點：工作原理（如何跟隨），結(jié)構(gòu)、特點。主要點：工作原理（如何跟隨），結(jié)構(gòu)、特點。主要點：工作原理（如何跟隨），結(jié)構(gòu)、特點。主要點：工作原理（如何跟隨），結(jié)構(gòu)、特點。l l 控制式自整角機：控制式自整角機：主要點：工作原理（輸出什么）主要點：工作原理（輸出什么）主要點：工作原理（輸出什么）主要點：工作原理（輸出什么），結(jié)構(gòu)、特點。，結(jié)構(gòu)、特點。，結(jié)構(gòu)、特點。，結(jié)構(gòu)、特
21、點。自整角機在船上主要用作舵角指示器、車鐘等。自整角機在船上主要用作舵角指示器、車鐘等。自整角機在船上主要用作舵角指示器、車鐘等。自整角機在船上主要用作舵角指示器、車鐘等。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院 自整角機又稱為自整角機又稱為自整角機又稱為自整角機又稱為“軟軸軟軸軟軸軟軸”或或或或“電軸電軸電軸電軸”，接收機跟隨，接收機跟隨，接收機跟隨，接收機跟隨發(fā)送機轉(zhuǎn)動。主要有力矩式和控制式兩種（此外還有差發(fā)送機轉(zhuǎn)動。主要有力矩式和控制式兩種（此外還有差發(fā)送機轉(zhuǎn)動。主要有力矩式和控制式兩種（此外還有差發(fā)送機轉(zhuǎn)動。主要有力矩式和控制式兩種（此外還有差動式）。動式）。動式）。動式）。自整角機都是成對配合使用
22、的自整角機都是成對配合使用的自整角機都是成對配合使用的自整角機都是成對配合使用的。結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：定子三相定子三相定子三相定子三相(整步整步整步整步)繞組，轉(zhuǎn)子單相繞組，轉(zhuǎn)子單相繞組，轉(zhuǎn)子單相繞組，轉(zhuǎn)子單相(勵磁勵磁勵磁勵磁)繞組。繞組。繞組。繞組。協(xié)調(diào)位置：協(xié)調(diào)位置：協(xié)調(diào)位置：協(xié)調(diào)位置：工作時兩個轉(zhuǎn)子都不受力（或無輸出）工作時兩個轉(zhuǎn)子都不受力（或無輸出）工作時兩個轉(zhuǎn)子都不受力（或無輸出）工作時兩個轉(zhuǎn)子都不受力（或無輸出）所處的位置。所處的位置。所處的位置。所處的位置。失調(diào)角：失調(diào)角：失調(diào)角：失調(diào)角：兩個轉(zhuǎn)子與協(xié)調(diào)位置相差的電角度。兩個轉(zhuǎn)子與協(xié)調(diào)位置相差的電角度。兩個轉(zhuǎn)子與協(xié)調(diào)位置相差
23、的電角度。兩個轉(zhuǎn)子與協(xié)調(diào)位置相差的電角度。注意注意注意注意 ：力矩式輸出力矩；控：力矩式輸出力矩；控：力矩式輸出力矩；控：力矩式輸出力矩；控制式輸出包含相位的電壓信號。制式輸出包含相位的電壓信號。制式輸出包含相位的電壓信號。制式輸出包含相位的電壓信號。需要大轉(zhuǎn)矩的系統(tǒng)應(yīng)選用需要大轉(zhuǎn)矩的系統(tǒng)應(yīng)選用需要大轉(zhuǎn)矩的系統(tǒng)應(yīng)選用需要大轉(zhuǎn)矩的系統(tǒng)應(yīng)選用控制式自整角機。控制式自整角機。控制式自整角機?？刂剖阶哉菣C。概述概述船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院 接線：接線：接線：接線：將兩機的三相整步繞組對應(yīng)相互連接，兩將兩機的三相整步繞組對應(yīng)相互連接，兩將兩機的三相整步繞組對應(yīng)相互連接，兩將兩機的三相整步繞組對應(yīng)相互
24、連接，兩機的勵磁繞組與同一個單相電源連接。機的勵磁繞組與同一個單相電源連接。機的勵磁繞組與同一個單相電源連接。機的勵磁繞組與同一個單相電源連接。接交流電源接交流電源接交流電源接交流電源三相整步繞組三相整步繞組三相整步繞組三相整步繞組對應(yīng)相連對應(yīng)相連對應(yīng)相連對應(yīng)相連發(fā)送機發(fā)送機發(fā)送機發(fā)送機接收機接收機接收機接收機 A A A A1 1 1 1X X X X1 1 1 1，B B B B1 1 1 1Y Y Y Y1 1 1 1，C C C C1 1 1 1Z Z Z Z1 1 1 1分別是分別是分別是分別是發(fā)送機的定子發(fā)送機的定子發(fā)送機的定子發(fā)送機的定子三相整步繞組。三相整步繞組。三相整步繞組。
25、三相整步繞組。I I I I1 1 1 1IIIIIIII1 1 1 1是發(fā)是發(fā)是發(fā)是發(fā)送機的轉(zhuǎn)子勵送機的轉(zhuǎn)子勵送機的轉(zhuǎn)子勵送機的轉(zhuǎn)子勵磁繞組。磁繞組。磁繞組。磁繞組。A A A A2 2 2 2X X X X2 2 2 2，B B B B2 2 2 2Y Y Y Y2 2 2 2，C C C C2 2 2 2Z Z Z Z2 2 2 2分別是分別是分別是分別是接收機的定子接收機的定子接收機的定子接收機的定子三相整步繞組。三相整步繞組。三相整步繞組。三相整步繞組。I I I I2 2 2 2IIIIIIII2 2 2 2是接是接是接是接收機的轉(zhuǎn)子勵收機的轉(zhuǎn)子勵收機的轉(zhuǎn)子勵收機的轉(zhuǎn)子勵磁繞組。磁
26、繞組。磁繞組。磁繞組。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院 協(xié)調(diào)位置：協(xié)調(diào)位置：兩機的三相整步繞組感應(yīng)電勢大小兩機的三相整步繞組感應(yīng)電勢大小相等、方向相反，整步繞組沒有電流流過，整步繞相等、方向相反，整步繞組沒有電流流過，整步繞組不產(chǎn)生磁場，轉(zhuǎn)子勵磁繞組不受力。組不產(chǎn)生磁場，轉(zhuǎn)子勵磁繞組不受力。失調(diào)時：失調(diào)時：兩機的三相整步繞組感應(yīng)電勢不相等，兩機的三相整步繞組感應(yīng)電勢不相等，整步繞組流過電流，產(chǎn)生磁場，并與勵磁磁場相互整步繞組流過電流，產(chǎn)生磁場，并與勵磁磁場相互作用（合成磁場），使轉(zhuǎn)子勵磁繞組受力。作用（合成磁場），使轉(zhuǎn)子勵磁繞組受力。發(fā)送發(fā)送機轉(zhuǎn)子由操作設(shè)備控制，其轉(zhuǎn)子不動，只有接收機機轉(zhuǎn)子由操作設(shè)
27、備控制，其轉(zhuǎn)子不動，只有接收機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動方向為減小失調(diào)角的方向。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動方向為減小失調(diào)角的方向。力矩式機工作原理力矩式機工作原理注意注意：三相整步繞組中的電流是單相電流。：三相整步繞組中的電流是單相電流。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院兩機處于協(xié)調(diào)位置兩機處于協(xié)調(diào)位置發(fā)送機偏轉(zhuǎn)造成失調(diào)發(fā)送機偏轉(zhuǎn)造成失調(diào)失調(diào)時兩機的受力情況失調(diào)時兩機的受力情況 處于協(xié)調(diào)位置時，兩機的處于協(xié)調(diào)位置時，兩機的三相整步繞組感應(yīng)電勢對應(yīng)三相整步繞組感應(yīng)電勢對應(yīng)相等，整步繞組中沒有電流相等，整步繞組中沒有電流流過，氣隙只有勵磁磁場，流過，氣隙只有勵磁磁場，轉(zhuǎn)子都不受力。轉(zhuǎn)子都不受力。失調(diào)后整步繞組有電流，失調(diào)后整步繞
28、組有電流，磁場變化，轉(zhuǎn)子受力。磁場變化，轉(zhuǎn)子受力。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院 接線：接線：接線：接線：兩機三相整步繞組對應(yīng)相連，發(fā)送機勵磁兩機三相整步繞組對應(yīng)相連，發(fā)送機勵磁兩機三相整步繞組對應(yīng)相連，發(fā)送機勵磁兩機三相整步繞組對應(yīng)相連，發(fā)送機勵磁繞組連接單相電源，接收機轉(zhuǎn)子繞組為輸出繞組。繞組連接單相電源，接收機轉(zhuǎn)子繞組為輸出繞組。繞組連接單相電源，接收機轉(zhuǎn)子繞組為輸出繞組。繞組連接單相電源，接收機轉(zhuǎn)子繞組為輸出繞組。接交流電源接交流電源接交流電源接交流電源三相整步繞組對應(yīng)相連三相整步繞組對應(yīng)相連三相整步繞組對應(yīng)相連三相整步繞組對應(yīng)相連發(fā)送機發(fā)送機發(fā)送機發(fā)送機接收機接收機接收機接收機作為輸出繞
29、組作為輸出繞組作為輸出繞組作為輸出繞組船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院 控制式機工作原理控制式機工作原理控制式機工作原理控制式機工作原理 協(xié)調(diào)位置：協(xié)調(diào)位置：協(xié)調(diào)位置：協(xié)調(diào)位置：接收機的輸出接收機的輸出接收機的輸出接收機的輸出繞組與整步繞組產(chǎn)生的磁場平繞組與整步繞組產(chǎn)生的磁場平繞組與整步繞組產(chǎn)生的磁場平繞組與整步繞組產(chǎn)生的磁場平行，輸出電壓為零。行，輸出電壓為零。行，輸出電壓為零。行，輸出電壓為零。失調(diào)時：失調(diào)時：失調(diào)時：失調(diào)時：接收機的輸出繞接收機的輸出繞接收機的輸出繞接收機的輸出繞組與整步繞組產(chǎn)生的磁場不平組與整步繞組產(chǎn)生的磁場不平組與整步繞組產(chǎn)生的磁場不平組與整步繞組產(chǎn)生的磁場不平行，輸出電壓
30、不為零。如果失行，輸出電壓不為零。如果失行，輸出電壓不為零。如果失行，輸出電壓不為零。如果失調(diào)方向發(fā)生變化，則輸出電壓調(diào)方向發(fā)生變化，則輸出電壓調(diào)方向發(fā)生變化，則輸出電壓調(diào)方向發(fā)生變化，則輸出電壓的相位變反（相差的相位變反（相差的相位變反（相差的相位變反（相差180180）。）。）。）。輸出與控制：輸出與控制：輸出與控制：輸出與控制：控制式自整控制式自整控制式自整控制式自整角機可通過伺服電動機對所控角機可通過伺服電動機對所控角機可通過伺服電動機對所控角機可通過伺服電動機對所控制的機械進行驅(qū)動。制的機械進行驅(qū)動。制的機械進行驅(qū)動。制的機械進行驅(qū)動。協(xié)協(xié)協(xié)協(xié)調(diào)調(diào)調(diào)調(diào)位位位位置置置置正正正正、反反反
31、反向向向向失失失失調(diào)調(diào)調(diào)調(diào)位位位位置置置置船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院應(yīng)用實例：應(yīng)用實例：p901、位置隨動系統(tǒng)、位置隨動系統(tǒng)2、舵角指示器、舵角指示器3、車鐘、車鐘船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院6-5.步進電動機步進電動機 作用：作用：作用：作用：輸入一個信號，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過一個角度，又稱脈沖電輸入一個信號，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過一個角度，又稱脈沖電輸入一個信號，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過一個角度，又稱脈沖電輸入一個信號，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過一個角度，又稱脈沖電動機。步進電動機廣泛用于數(shù)控機床，作為執(zhí)行電動機。用動機。步進電動機廣泛用于數(shù)控機床，作為執(zhí)行電動機。用動機。步進電動機廣泛用于數(shù)控機床，作為執(zhí)行電動機。用動機。步進電動機廣泛用于數(shù)控機床
32、，作為執(zhí)行電動機。用許多種，書中只介紹反應(yīng)式步進電動機。許多種，書中只介紹反應(yīng)式步進電動機。許多種，書中只介紹反應(yīng)式步進電動機。許多種，書中只介紹反應(yīng)式步進電動機。結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：定子定子定子定子6 6個磁極，分為個磁極，分為個磁極，分為個磁極，分為3 3相，每個磁極上都套有一個相，每個磁極上都套有一個相，每個磁極上都套有一個相，每個磁極上都套有一個繞組；轉(zhuǎn)子作成齒狀鐵心。繞組；轉(zhuǎn)子作成齒狀鐵心。繞組；轉(zhuǎn)子作成齒狀鐵心。繞組；轉(zhuǎn)子作成齒狀鐵心。名詞解釋：名詞解釋：名詞解釋：名詞解釋：拍：拍：拍：拍：一個工作周期定子繞組通電改變的次數(shù)。一個工作周期定子繞組通電改變的次數(shù)。一個工作周期定子
33、繞組通電改變的次數(shù)。一個工作周期定子繞組通電改變的次數(shù)。單拍：單拍：單拍：單拍：只有單個繞組通電為單拍。只有單個繞組通電為單拍。只有單個繞組通電為單拍。只有單個繞組通電為單拍。雙拍：雙拍：雙拍：雙拍：須且只須兩個繞組通電為雙拍。須且只須兩個繞組通電為雙拍。須且只須兩個繞組通電為雙拍。須且只須兩個繞組通電為雙拍。步距角：步距角：步距角：步距角：每拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度。每拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度。每拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度。每拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度。步進電動機內(nèi)容只要求了解：作用原理。步進電動機內(nèi)容只要求了解：作用原理。步進電動機內(nèi)容只要求了解：作用原理。步進電動機內(nèi)容只要求了解：作用原理。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院 定子
34、繞組按一定的規(guī)律通電；轉(zhuǎn)子鐵心在磁場作定子繞組按一定的規(guī)律通電；轉(zhuǎn)子鐵心在磁場作定子繞組按一定的規(guī)律通電；轉(zhuǎn)子鐵心在磁場作定子繞組按一定的規(guī)律通電；轉(zhuǎn)子鐵心在磁場作用下每次轉(zhuǎn)過一定的角度。用下每次轉(zhuǎn)過一定的角度。用下每次轉(zhuǎn)過一定的角度。用下每次轉(zhuǎn)過一定的角度。實際步進電動機的步距角通常較小，這就要求轉(zhuǎn)子的齒數(shù)多。實際步進電動機的步距角通常較小，這就要求轉(zhuǎn)子的齒數(shù)多。實際步進電動機的步距角通常較小，這就要求轉(zhuǎn)子的齒數(shù)多。實際步進電動機的步距角通常較小，這就要求轉(zhuǎn)子的齒數(shù)多。反應(yīng)式步進電動機工作原理反應(yīng)式步進電動機工作原理反應(yīng)式步進電動機工作原理反應(yīng)式步進電動機工作原理接線與結(jié)構(gòu)接線與結(jié)構(gòu)接線與結(jié)構(gòu)接線與結(jié)構(gòu)A A相繞組通電相繞組通電相繞組通電相繞組通電B B相繞組通電相繞組通電相繞組通電相繞組通電C C相繞組通電相繞組通電相繞組通電相繞組通電船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)航海學(xué)院作業(yè)作業(yè):習(xí)題習(xí)題:6-1、2、3、4、5
第6章 控制電機
