最新控制电机
永磁无刷直流电机及其控制
永磁无刷直流电机及其控制作者：韩笑王光鑫来源：《中国科技博览》2018年第15期[摘要]人类文明发展至二十一世纪，这个时代是一个科学技术爆发式发展的社会，社会各方各面的发展可以说是日新月异，一个智能的现代化社会蓝图逐渐在人们面前展开，一个国家的机械制造水平是衡量一个国家综合实力的重要标准，永磁无刷直流电机在就是一向比较现代化的机械设备，在航空航天、国防安全、自动化办公方面有着较好的应用前景。
同时增加的还有其实际应用工作的难度，文章就是以永磁无刷直流电机及其控制为方向展开讨论。
永磁无刷直流电机及其控制。
[关键词]永磁无刷直流电机；控制技术；电机驱动方式；工作难关；发展前景中图分类号：TM33 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）15-0082-011、前言随着人类的进步和科技的发展，永磁无刷直流电机在日常生活中应用技术已经越俩越广泛，在实际的应用中，也有着极大的应用前景，永磁无刷直流电机技术现已涉及到广大人民的日常活动、国民企业的现代化进展、社会进步方向、国国家航天事业的发展等各方各面，在我国现代化发展中起到了关键性作用。
永磁无刷直流电机的应用价值逐渐受到人们的关注，在现代化发展中的应用较为普遍，但是永磁无刷直流电机在日常生活中还是有一些问题。
2、永磁无刷直流电机的技术特点2.1 主要的组成部件在永磁无刷直流电机的使用过程中，首先我们要了解的就是其工作的问题，就是其工作的本质，从字面意思，我们就可以直观的了解到，“永磁无刷直流电机”中，“无刷”就是其中一个最大的特点，我说这个工作特性是根据传统的，有刷直流电机，经过技术改进发展而来的，这段时间的工作中，主要是用到无机械接触的方式进行，其专业的换相，这是一种比较现代化的技术，相对于传统有刷技术，其在工作效率及工作能力上都有了较大的提升，永磁无刷直流电机的其他重要组成部分还包括电流绕组装置，以及磁性永久保持的永久磁铁，这两个重要的组成部分，分别安装在其工作对应的转子和定子的两侧，这就是有永磁无刷直流电机的，主要的工作组成成分，在实际的工作中，还需要对其装置进行比较精细的，工作位置调节，以确保其在工作中的精度要求[1]。
现在常用的电机启动控制方式有星三角启动
现在常用的电机启动控制方式有星三角启动、自藕降压启动、软启动器启动、变频启动，四种启动器从投资上的成本是依次增高，但现行用在大功率电机的启动控制主要采用自藕降压启动、软启动器启动。
自藕降压启动要用多个大功率接触器，而且动力电缆接线麻烦、控制回路线路也比软启动多。
软启动采用大功率IGBT功率元件，本身带有各种电机保护功能：如：欠压、缺相、相序、过载等保护，主回路、控制回路的联线简单，所用的元器件少，投资成本和自藕降压启动相差不是很大，因而，现用于大功率电机启动多采用软启动。
变频器的功能比软启动的功能强的多，不但有软启动的功能，还有变频功能，对一功能多的变频器，还有自带模拟量输入（速度控制或反馈信号用），PID控制，泵却换控制（用于恒压），通信功能，宏功能（针对不同场合有不同的参数设定），多段速等等。
自耦变压器本身启动时间不能过长，可调节时间不能超过自耦变压器标称的最长时间。
降压启动时间可根据负载情况酌情调节，风机或重负载类应适当延长启动时间，轻负载类可将启动时间调短一些。
短时间可在5~10秒之间，重负载可在10~15秒之间。
其实你可以换装一台软启动器，自动根据负载启动，是自耦启动的换代产品。
降压启动为什么电流反而大浏览次数：1373次悬赏分：15 |解决时间：2008-5-5 21:25 |提问者：gxyjjk单位一台水泵电机(90KW)采用自藕降压启动,额定电流160A,降压启动时用钳型表测得如下数据:电源端290A,电机端400A。
启动时间13S，切换过来马上显示160A。
自藕变压器接60%处。
书上不是说这种启动能降压降电流，为什么反而电流大了呢？谁能详细说说原理和原因。
问题补充：顺便问1楼：通过有功功率计算电流要不要考虑电机COS？钳型表显示的电流包含无功电流吗？无功电流原理就是在线路里穿来穿去不消耗能量吗，计算线直径要考虑无功吗？谢谢！回答2楼：电源端测量是在空气开关处，远离变压器。
最佳答案是这样的，水泵电机(90KW)采用自藕降压启动，自藕变压器接60%处，此时的电压是230V，90KW的电动机在230V的电压下的电流是I=P/U=90KW/230=391A，钳型表测星三角启动是依靠改变电机绕组的接线，从而改变电机启动时的电压，启动时的电压被降低，使启动电流变小，启动时对母线的冲击减小，达到电机启动时母线电压的压降在允许的范围内（要求母线压降不超过额定电压的10%），自耦减压启动也是可以使电机启动时的电流减小，是通过自耦变压器电压抽头的改变而使电机启动时得到的电压降低，从而电流减小，减小对母线的冲击。
电机控制方法
电机控制方法电机控制方法指的是使用电气技术去控制电机的方法，从而使其能够实现可靠的控制，增进数据的传输和高效的控制效果。
种控制方法的重要性日益凸显，因为电机技术的发展已经深入到各行各业，因此它们的控制方法要得到有效的实现。
电机控制方法有许多种，通常可分为三大类：一、直接控制这是一种手动控制电机的方法，其中操作者可以直接通过手动操作控制电机，这种方法有可靠性高，但对操作者要求较高，而且操作繁琐，不宜于大规模控制。
二、继电器控制该方法通过继电器来控制电机，这种方法实现起来简单，成本低，而且可以控制多路电机，但精度不够高，而且受环境温度变化影响较大。
三、电子控制这是最新的控制电机的方法，它采用了微处理器或单片机，可以实现自动调节信号，较好地控制电机，比如可以实现位置控制、速度控制和力矩控制。
电机控制方法的优点电机控制方法的主要优点如下：（1）实现快速、准确的控制。
电机控制方法通过控制信号的精确调节来实现快速、准确的电机控制，大大提升了电机的性能。
（2）提高控制的精度。
采用电机控制方法可以提高电机控制的精度，并可以实现精细的控制。
（3）提高控制灵活性。
采用电机控制方法可以提高控制系统的灵活性，可以同时控制多个电机，方便灵活。
（4）提高控制的可靠性。
采用电机控制方法可以提高控制系统的可靠性，保证系统的正常运行。
电机控制方法的应用电机控制方法在生产制造工业中有着广泛的应用，主要应用如下：（1）汽车制造业。
汽车制造业中使用电机控制方法可以实现自动控制，可以有效提高汽车制造的效率和可靠性。
（2）冶金行业。
冶金行业中使用电机控制方法可以实现精确的控制，有效降低成本，并且可以提高生产的可靠性。
（3）电子行业。
电子行业中常常使用电机控制方法来控制电子元件的加工，以实现精确的加工，提高自动化程度。
总结本文阐述了电机控制方法的概述，以及其特点、优点和应用，这种控制方法的优势日益突出，并且已经得到了越来越多的应用，从而提升了控制系统的性能。
电动机点动控制
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点动控制在未来的应用前景
自动化生产线
随着工业自动化水平的提高，电动机的点动控制将在自动 化生产线中发挥更加重要的作用，例如实现精准定位和快 速启动。
智能家居
在智能家居领域，电动机的点动控制可用于智能门窗、智 能窗帘等设备的控制，提高家居的智能化水平。
物流运输
在物流运输领域，电动机的点动控制可用于自动化输送带、 升降机等设备的控制，提高物流效率。
电动机点动控制
目录
• 引言 • 电动机的工作原理 • 点动控制的实现 • 点动控制的优缺点 • 电动机点动控制的未来发展
01
引言ห้องสมุดไป่ตู้
目的和背景
了解电动机点动控制 在工业自动化中的重 要性和应用场景。
分析电动机点动控制 在不同领域的应用案 例，为实际应用提供 参考。
掌握电动机点动控制 的基本原理和实现方 法。
1 2 3
手动控制
在某些需要频繁启动和停止的场合，如手动调节 机械设备的运行位置，可以使用点动控制电路。
调试设备
在设备调试过程中，需要频繁测试设备的运行状 态，点动控制电路可以方便地实现设备的启动和 停止。
紧急停车
在某些紧急情况下，需要立即停止设备的运行， 点动控制电路可以迅速切断电源，保护设备和人 员安全。
04
点动控制的优缺点
点动控制的优点
操作简便
点动控制操作简单，只需要通过按钮或开关来控制电 动机的启动和停止，不需要复杂的操作流程。
适用性强
点动控制适用于各种类型的电动机，无论是交流电动 机还是直流电动机，都可以采用点动控制方式。
成本低
点动控制电路简单，所需的电气元件较少，因此成本 较低。
最新课件-控制电机电子教案第5章自整角机 精品
图 5 - 4 自整角机结构简图
图 5 - 5 定子铁心冲片
图5–6
自整角机转子
(a)隐极转子；（b）凸极转子
隐极式自整角机的定子和转子示意图如图 5 - 7 所 示， 其中沿定子内圆各槽内均匀分布有三个(也可称为 三相)排列规律相同的绕组， 每相绕组的匝数相等， 线径和绕组形式均相同， 三相空间位置依次落后 120°， 这种绕组就称之为三相对称绕组。 三相对称
图 5 - 2 差动式自整角机电路图
控制式自整角机的功用是作为角度和位置的检测 元件， 它可将机械角度转换为电信号或将角度的数字 量转变为电压模拟量， 而且精密程度较高， 误差范围 仅有3′～14′。 因此，控制式自整角机用于精密的闭环 控制的伺服系统中是很适宜的。
力矩式自整角机的功用是直接达到转角随动的目 的， 即将机械角度变换为力矩输出， 但无力矩放大作 用， 接收误差稍大， 负载能力较差， 其静态误差范围 为 0.5°～2°。 因此， 力矩式自整角机只适用于轻负 载转矩及精度要求不太高的开环控制的伺服系统里。
形接法。
5.2 自整角机的基本结构
自整角机的结构和一般旋转电机相似， 主要由定 子和转子两大部分组成。 定子铁心的内圆和转子铁心 的外圆之间存在有很小的气隙。 定子和转子也分别有 各自的电磁部分和机械部分。 自整角机的结构简图如 图 5 - 4 所示。 定子铁心是由冲有若干槽数的簿硅钢片 叠压而成， 图 5 - 5 表示定子铁心冲片。 图 5 - 6 表示 转子(有隐极和凸极两种)剖视图。 定子铁心槽内布置 有三相对称绕组， 转子铁心上布置有单相绕组(差动式 自整角机为三相绕组)。
第5章 自整角机
5.1 自整角机的类型和用途 5.2 自整角机的基本结构 5.3 控制式自整角机的工作原理 5.4 带有“ZKC”的控制式自整角机 5.5 力矩式自整角机的运行 5.6 自整角机的选用和技术数据 思考题与习题
最新电机与运动控制系统(第二版)罗应立课后答案
2-1安培环路定律P11，磁路的欧姆定律P12，电磁感应定律P19不一定可以，因为磁路是非线性的，存在饱和现象。
2-2磁阻和磁导与磁路的磁导率、长度和截面积有关，其中磁导率取决于磁路的饱和程度，即磁通密度的大小。
2-3Φ2＞Φ1 B2=B1Φ2=Φ1 B1>B22-4 （1）如果工作时进入磁饱和区，设备发热加剧，影响设备正常运行。
P15 P16（2）2-5 P242-6（1）P23（2）2-7 P242-8 （1）瞬态值（2）平均值2-9无功功率铁心损耗P372-10（1）P35 P39（2）P422-11 P39 重置前后磁动势不变P402-12 P37 大好2-13 因素:①铁芯材质，磁路结构②磁感应强度③原边和副边的绕线方式，顺序④线圈结构2-142-15 增大2-16 P422-172-18E1=-j4*44fW1ΦmE2 =-j4*44fW2Φm2-192-20 N1=W1 N2=W23-1（1）换向器在直流电机中起什么作用?答:在直流发电机中, 换向器起整流作用, 即把电枢绕组里的交流电整流为直流电, 在正、负电刷两端输出。
在直流电动机中,换向器起逆变作用, 即把电刷外电路中的直流电经换向器逆变为交流电输入电枢元件中。
（2）直流电机的主磁路由哪几部分组成？磁路未饱和时，励磁磁通势主要消耗在哪一部分上？答：直流电机的主磁路由以下路径构成: 主磁极N 经定、转子间的空气隙进入电枢铁心, 再从电枢铁心出来经定、转子间的空气隙进入相邻的主磁极S, 经定子铁心磁轭到达主磁极N, 构成闭合路径。
励磁磁通势主要消耗在空气隙上。
3-2直流电机的铭牌上的额定功率是指什么功率？答：对于直流发电机，是指输出的电功率；对于直流电动机，是指输出的机械功率。
3-33-4直流发电机的损耗主要有哪些? 铁损耗存在于哪一部分, 它随负载变化吗? 电枢铜损耗随负载变化吗?答：直流发电机的损耗主要有: (1 ) 励磁绕组铜损耗; ( 2 ) 机械摩擦损耗; ( 3) 铁损耗; ( 4 )电枢铜损耗; ( 5 ) 电刷损耗; ( 6 ) 附加损耗。
交流伺服控制电机伺服电机控制原理
交流伺服控制电机伺服电机控制原理“伺服”一词源于希腊语“奴隶”的意思。
“伺服电机”可以理解为绝对服从控制信号指挥的电机:在控制信号发出之前，转子静止不动；当控制信号发出时，转子立即转动；当控制信号消失时，转子能即时停转。
伺服电机是自动控制装置中被用作执行元件的微特电机，其功能是将电信号转换成转轴的角位移或角速度。
伺服电机分为交流伺服和直流伺服两大类交流伺服电机的基本构造与交流感应电动机（异步电机）相似。
在定子上有两个相空间位移90°电角度的励磁绕组Wf和控制绕组WcoWf，接恒定交流电压，利用施加到Wc上的交流电压或相位的变化,达到控制电机运行的目的。
交流伺服电机具有运行稳定、可控性好、响应快速、灵敏度高以及机械特性和调节特性的非线性度指标严格(要求分别小于10％~15%和小于15％～25％）等特点。
直流伺服电机基本构造与一般直流电动机相似。
电机转速n＝E／K1j＝(Ua－IaRa)／K1j，式中E为电枢反电动势，K为常数，j为每极磁通，Ua、Ia为电枢电压和电枢电流,Ra为电枢电阻，改变Ua或改变φ，均可控制直流伺服电动机的转速，但一般采用控制电枢电压的方法，在永磁式直流伺服电动机中，励磁绕组被永久磁铁所取代，磁通φ恒定。
直流伺服电动机具有良好的线性调节特性及快速的时间响应。
直流伺服电机的优点和缺点优点：速度控制精确，转矩速度特性很硬，控制原理简单，使用方便,价格便宜。
缺点：电刷换向，速度限制，附加阻力,产生磨损微粒（无尘易爆环境不宜）交流伺服电机的优点和缺点优点:速度控制特性良好，在整个速度区内可实现平滑控制,几乎无振荡,90％以上的高效率，发热少，高速控制，高精确度位置控制(取决于编码器精度)，额定运行区域内,可实现恒力矩，惯量低，低噪音，无电刷磨损，免维护（适用于无尘、易爆环境）缺点:控制较复杂，驱动器参数需要现场调整PID参数确定,需要更多的连线。
直流伺服电机分为有刷和无刷电机。
最新电机SpTA控制算法资料
电机SpTA控制算法SpTA即Steps per Time algorithm，它与步进电机S形曲线控制算不同，S形曲线控制算法思想是根据电机的步数来计算时间，即所谓的Time per Steps，该控制算法先计算电机每一步运行频率，再根据运动曲线计算得到时间参数，而SpTA算法则是以时间计算为中心，根据时间来计算运动步数相关参数，它的做法是将电机的运动时间分割成若干个合适的小时间片，在每个时间片内它都将速度参数加到位置参数上，如果位置参数溢出，它就会输出一个脉冲，速度参数根据加速度参数和时间而改变，随着时间推移，速度参数越来越大，位置参数溢出频率越来越高，则电机的运行频率也越来越高错误！未找到引用源。
为了实现根据速度参数控制脉冲输出频率，需要定义以下变量：PosAccumulator 位置累加器PosAdd 位置增加值ActualPosition 实际位置TargetPosition 目标位置，用户输入步进电机运动的步数在时间片到来后进行如下计算：PosAccumulator += ActualVelocity; //位置累加器+实际速度PosAdd = PosAccumulator >> 17; //移位，判断速度累加器是否溢出PosAccumulator -= PosAdd << 17; //位置累加器去掉溢出部分if(PosAdd！=0) //位置累加器溢出，产生一个不进脉冲{ActualPosition+=1;产生一个步进脉冲;}这样控制器输出的脉冲频率就随着实际速度的增大而增高，随着实际速度减小而降低。
为了根据时间实现实际速度的变化，需要定义以下变量：VelAccumulator 速度累加器ActualAcceleration 实际加速度，用户设定的加速度数值VelAdd 速度增加值ActualVelocity 实际速度TargetVelocity 目标速度在时间片到来后进行如下计算：if(ActualVelocity!=TargetVelocity){//如果实际速度！=目标速度VelAccumulator+=ActualAcceleration; //速度累加器+实际加速度VelAdd = VelAccumulator >> 17; //移位，判断速度累加器是否溢出VelAccumulator-=VelAdd << 17; //速度累加器去掉溢出部分if(ActualVelocity<TargetVelocity){//如果实际速度<目标速度ActualVelocity=MIN(ActualVelocity+VelAdd, TargetVelocity); //实际速度为两者中小者}else if(ActualVelocity>TargetVelocity){//如果实际速度>大于目标速度ActualVelocity=MAX(ActualVelocity-VelAdd, TargetVelocity);//实际速度为两者中大者}}else{//实际速度=目标速度，不需要执行加加速算法VelAccumulator=0;VelAdd=0;}这样，就实现了通过时间和目标速度改变电机实际速度参数，进而间接改变控制器输出脉冲的频率，时间参数是随着电机运行而递增的，目标速度参数数值是使用一个状态机根据当前的运行状态来确定的，该状态机具有四种状态：0: RAMP_IDLE-空闲状态1: RAMP_ACCELERATE-加速状态2: RAMP_DRIVING -匀速状态3: RAMP_DECELERATE-减速状态状态状态切换及其条件如图3-11所示：））图3-11 SpTA控制算法状态机状态切换图SpTA算法同样是通过定时器来实现的，与S形曲线算法不同的是它没有使用定时器的PWM功能，仅仅是通过定时器定时中断来产生一个时间片，在定时器中断服务子程序中完成上述算法，在需要时，通过控制GPIO产生一个步进脉冲。
控制电机的发展趋势和应用
控制电机的发展趋势和应用控制电机的发展趋势和应用山东大学李光友************.cn2014年8月6日一、控制电机的发展历程控制电机有60~70年的发展史，第二次世界大战后军事电子装备的迅速发展促进了美国、苏联等国家控制电机的开发和生产；上世纪60年代末70年代初，民用电子产品的迅速发展促进了日本等国的控制电机行业的大发展；上世纪80年代以来，随着电子技术的广泛应用，控制电机向组件化方向发展，引起控制电机行业的结构变化。
如今，控制电机已广泛应用于从家庭到宇航业等众多领域，2010年全球产量约100亿台。
二、我国控制电机的生产现状我国(包括香港；台湾地区)2010年控制电机总生产量约60亿台，占世界总产量约60％左右。
但我国不是生产和技术强国，国企和民企生产的产品档次不高，属中、低档产品。
独资企业的产品属中档产品，真正技术含量较高的产品，如光盘驱动器用的精密无刷主轴电动机、高精度步进电机、片状电机、高精密高性能伺服电机以及新结构、新原理电机等都没有转移到我国大陆内的独资企业生产。
控制电机出口额2000~2009年均增长率为6.52%，2009年出口总额为26.23亿美元。
控制电机进口额2000~2009年均增长率为5.87%，2009年进口总额为19.22亿美元。
三、控制电机发展趋势控制电机的发展,在产品向高性能、高可靠性、高精度、无刷化、永磁化、机电一体化和数字化及固态化方向发展的同时,出现以下变化和发展趋势。
大控制电机如永磁同步电机、风力发电机和伺服电动机等,已出现几十kW甚至几百kW、上千kW乃至上万kW的电机;外形尺寸由原来的外径200mm 发展到360mm、500mm乃至1000mm以上。
如直径为1100mm的旋转变压器等。
微60年代微电机外径最小是12.5mm,现在已经有1mm甚至几个微米的电机。
大批量生产的手机振动电机直径是2~8mm。
特表现在原理上从单一原理到多原理电机的组合；结构上从单台电机到多台电机的组合；功能上从单一功能到多种功能的组合；性能上从单一性能到多性能的转换、转变和提升。
伺服电机
伺服电动机(servo motor)的功能是将所输入的电压信号转换为轴上的角位移或角速度输出，其转速和转向随输入电压信号的大小和方向变化而改变的控制电机。
伺服电动机能带一定的负载，在自动控制系统中作执行元件，所以又称为执行电动机。
例如数控车床，刀具由伺服电动机拖动，他会按照给定目标的形状拖动刀具进行切割器件。
早期伺服电动机输出功率较小，功率范围一般为0.1～100瓦，而目前伺服技术发展很快，几千瓦的大功率伺服电动机相继出现。
伺服电机（servo motor ）是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。
伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。
伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。
直流伺服电机的驱动原理1.伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。
直流伺服电机特指直流有刷伺服电机——电机成本高结构复杂，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，需要维护，但维护方便（换碳刷），会产生电磁干扰，对环境有要求。
因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。
直流伺服电机不包括直流无刷伺服电机——电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定，电机功率有局限做不大。
最新电机与运动控制系统(第二版)罗应立课后答案
2-1安培环路定律P11，磁路的欧姆定律P12，电磁感应定律P19不一定可以，因为磁路是非线性的，存在饱和现象。
2-2磁阻和磁导与磁路的磁导率、长度和截面积有关，其中磁导率取决于磁路的饱和程度，即磁通密度的大小。
2-3Φ2＞Φ1 B2=B1Φ2=Φ1 B1>B22-4 （1）如果工作时进入磁饱和区，设备发热加剧，影响设备正常运行。
P15 P16（2）2-5 P242-6（1）P23（2）2-7 P242-8 （1）瞬态值（2）平均值2-9无功功率铁心损耗P372-10（1）P35 P39（2）P422-11 P39 重置前后磁动势不变P402-12 P37 大好2-13 因素:①铁芯材质，磁路结构②磁感应强度③原边和副边的绕线方式，顺序④线圈结构2-142-15 增大2-16 P422-172-18E1=-j4*44fW1ΦmE2 =-j4*44fW2Φm2-192-20 N1=W1 N2=W23-1（1）换向器在直流电机中起什么作用?答:在直流发电机中, 换向器起整流作用, 即把电枢绕组里的交流电整流为直流电, 在正、负电刷两端输出。
在直流电动机中,换向器起逆变作用, 即把电刷外电路中的直流电经换向器逆变为交流电输入电枢元件中。
（2）直流电机的主磁路由哪几部分组成？磁路未饱和时，励磁磁通势主要消耗在哪一部分上？答：直流电机的主磁路由以下路径构成: 主磁极N 经定、转子间的空气隙进入电枢铁心, 再从电枢铁心出来经定、转子间的空气隙进入相邻的主磁极S, 经定子铁心磁轭到达主磁极N, 构成闭合路径。
励磁磁通势主要消耗在空气隙上。
3-2直流电机的铭牌上的额定功率是指什么功率？答：对于直流发电机，是指输出的电功率；对于直流电动机，是指输出的机械功率。
3-33-4直流发电机的损耗主要有哪些? 铁损耗存在于哪一部分, 它随负载变化吗? 电枢铜损耗随负载变化吗?答：直流发电机的损耗主要有: (1 ) 励磁绕组铜损耗; ( 2 ) 机械摩擦损耗; ( 3) 铁损耗; ( 4 )电枢铜损耗; ( 5 ) 电刷损耗; ( 6 ) 附加损耗。
无刷电机及其控制方案MCU讲解
无刷电机及其控制方案MCU讲解一、电机（马达）分类1.DC电机2.AC电机有刷电机是传统产品，在性能上比较稳定，缺点是换向器和电刷接触，使用寿命很短需要定期维护及更新。
相比之下，无刷DC电机由电机主体和驱动器组成，以自控式方式运行，无论是电机使用寿命、还是性能效率方面，都比有刷电机要好。
从电流驱动角度来看，无刷直流电机可分为正弦波驱动和方波驱动。
通常，以方波驱动的电机称为无刷直流电机（BLDC），正弦波驱动的电机则为永磁同步电机（PMSM）。
无刷直流电机，跟永磁同步电机，基本结构相似，主要区别在于控制器电流的驱动方式不同。
二、无刷直流电机（BLDC）讲解BLDC电机中的“BL”意为“无刷”，就是DC电机（有刷电机）中的“电刷”没有了。
电刷在DC电机（有刷电机）里扮演的角色是通过换向器向转子里的线圈通电。
那么没有电刷的BLDC电机是如何向转子里的线圈通电的呢？原来BLDC电动机电机采用永磁体来做转子，转子里是没有线圈的。
由于转子里没有线圈，所以不需要用于通电的换向器和电刷。
取而代之的是作为定子的线圈。
BLDC电机的运转示意图。
BLDC电机将永磁体作为转子。
由于无需向转子通电，因此不需要电刷和换向器。
从外部对通向线圈的电进行控制。
DC电机（有刷电机）中被固定的永磁体所制造出的磁场是不会动的，通过控制线圈（转子）在其内部产生的磁场来旋转。
要通过改变电压来改变旋转数。
BLDC电机的转子是永磁体，通过改变周围的线圈所产生的磁场的方向使转子旋转。
通过控制通向线圈的电流方向和大小来控制转子的旋转。
三、无刷直流电机（BLDC）优势直流电机都可以设计成有刷、或者是无刷电机，但无刷直流电机（BLDC）通常是大多数应用的首选。
不像同步电机那样，无刷电机不需要另外加载启动绕组，同时也不会出现负载突变时产生振荡和失步。
BLDC使用电子换向器替代碳刷，更可靠、更安静，运行效率更高，使用功耗也会随之减少，产品寿命也会更长，从长期使用性价比来讲，选择无刷直流（BLDC）使用都是不二的选择。
矢量磁阻伺服电机__概述说明以及解释
矢量磁阻伺服电机概述说明以及解释1. 引言1.1 概述矢量磁阻伺服电机是一种先进的电机控制技术，通过应用矢量控制和变频技术，实现对电机的高精度、高效率的控制。
相比传统的电机控制技术，矢量磁阻伺服电机具有更广泛的应用领域和更优越的性能特点。
1.2 文章结构本文主要围绕矢量磁阻伺服电机展开，首先介绍了该电机的原理和工作方式。
接着分析了矢量磁阻伺服电机在工业自动化领域以及交通运输行业中的实际应用案例，并对其在其他领域中的潜在应用前景进行展望。
然后，将矢量磁阻伺服电机与传统电机进行比较分析，包括功能特点、性能参数以及经济成本等方面。
最后总结文章，并对未来研究发展方向给出展望，并提供一些建议和启示给读者。
1.3 目的本文旨在系统地介绍矢量磁阻伺服电机的原理、工作方式和应用领域，并与传统电机进行全面比较分析，以期为读者提供清晰的了解和评估矢量磁阻伺服电机的知识。
同时，本文也对矢量磁阻伺服电机的未来发展方向提出展望，为相关领域的研究者和工程师提供参考和借鉴。
2. 矢量磁阻伺服电机的原理2.1 磁阻伺服电机的基本概念解释磁阻伺服电机是一种利用磁阻效应转换电能和机械能的电动机。
其工作原理基于磁场中的磁通量与气隙长度之间的关系，通过改变气隙长度以控制电机转速和扭矩。
2.2 矢量控制和矢量变频技术说明矢量控制是一种高级互补性控制技术，可通过测量和实时计算电机状态来精确控制电机。
它利用矢量运算对电机空间磁场进行分析和调节，实现对转速、扭矩和位置等参数的精准控制。
而在实际应用中，通过采用矢量变频技术，可以使传统交流变频器具备智能化、数字化等先进功能。
2.3 矢量磁阻伺服电机的工作原理分析在矢量磁阻伺服电机中，根据外部输入信号给定的目标轨迹或速度、扭矩需求，控制器将计算出最佳励磁角度和磁阻转矩。
通过驱动器控制电机的转子位置和转速，确保电机始终运行在最佳状态下，满足实际工作要求。
矢量控制技术可以实现电机敏捷、高效且准确的响应，并具备良好的负载能力。
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第9章 控制电机
目前在自动化系统中， 常用数字计算机进行控制， 而在它的输出设备中又要将数字信号转换成角位移或 线位移， 即实现数模转换。 步进电动机的工作特性完 全适合这种要求， 因此得到较快发展。 在数字计算机 输入设备中， 为了进行模数转换， 出现了多相自整角 机和多相旋转变压器。
第9章 控制电机
第9章 控制电机
(2) 电机扩大机。 电机扩大机可以利用较小的功率输入来控制较大 的功率输出， 在系统中作为功率放大元件。 电机扩大 机的控制绕组上所加的电压一般不高， 励磁电流不大， 而输出电动势较高， 电流较大， 这就是功率放大。 电 机扩大机的放大倍数可达1000～10 000倍， 也可作 为自动调节系统中的调节元件。
其基本原理与普通旋转电机并无本质区别。 不过， 普 通电机的主要任务是完成能量的转换， 对它们的要求 主要着重于提高效率等经济指标以及起动和调速等性 能。 而控制电机的主要任务是完成控制信号的传递和 转换， 因此， 现代控制系统对它的基本要求是高精确 度、 高灵敏度和高可靠性。
第9章 控制电机
高精确度是指控制电机的实际特性与理想特性的 差异应 越小越好。 对功率元件来说， 是指其特性的线 性度和不灵敏区； 对信号元件来说， 则主要指静态误 差、 动态误差以及环境温度、 电源频率和电源电压的 变化所引起的漂移。 这些特性都直接影响整个系统的 精确度。 高灵敏度是指控制电机的输出量应能迅速跟 上输入信号的变化， 即对输入信号能做出快速响应。 目前， 自动控制系统中的控制指令是经常变化的， 有 时极为迅速， 因而控制电机， 特别是功率元件能否对 输入信号做出快速响应， 会严重影响整个系统的工作。
第9章 控制电机
(3) 步进电动机。 步进电动机是一种将脉冲信号转为相应的角位移 或线位移的机电元件。 它由专门的电源供给脉冲信号 电压， 当输入一个电脉冲信号时， 它就前进一步， 输 出角位移量或线位移量与输入脉冲数成正比， 而转速 与脉冲频率成正比。 步进电动机在经济型数控系统中 作为执行元件得到广泛应用。 (4) 微型同步电动机。 微型同步电动机具有转速恒定， 结构简单， 应用 方便等特点， 应用在自动控制系统和其他需要恒定转 速的仪器上。
第9章 控制电机
表征快速响应的主要指标有灵敏度和机电时间常 数等。
高可靠性是指控制电机对不同的使用环境应有广 泛的适应性， 在较差的环境中能非常可靠地工作。
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2. 控制电机的发展概况 控制电机属于电机制造工业中一个新机种， 它的 历史虽短但发展迅速。 控制电机的品种繁多， 用途各 异， 据不完全统计， 已达3000种以上， 是普通电机所 不可比拟的。 在国外， 从20世纪30年代开始， 控制电 机随着工业自动化、 科学技术和军事装备的发展而迅 速发展， 其使用领域也日益扩大。 到了20世纪40年代 以后， 已逐步形成自整角机、 旋转变压器、 交直流伺 服电动机、 交直流测速发电机等一些基本系列。
控制电机
第9章 控制电机
9.1 控制电机概述
9.1.1 在科学技术高速发展的今天， 控制电机已是构成开
环控制、 闭环控制、 同步联结和机电模拟解算装置等系 统的基础元件， 广泛应用于各个部门， 如化工、 炼油、 钢铁、 造船、 原子能反应堆、 数控机床、 自动化仪表 和仪器、 电影、 电视、 电子计算机外设等民用设备， 或雷达天线自动定位、 飞机自动驾驶仪、 导航仪、 激 光和红外线技术、 导弹和火箭的制导、 自动火炮射击控 制、 舰艇驾驶盘和方向盘的控制等军事设备。
由于新原理、 新技术、 新材料的发展， 使电机在 很多方面突破了传统的观念， 研制出一些新原理、 新 结构的电机， 如霍尔效应的自整角机及旋转变压器、 霍尔无刷直流测速发电机、 压电直线步进电动机， 利 用“介质极化”研制出驻极体电机， 利用“磁性体的 自旋再排列”研制出光电机， 此外， 还有电介质电动 机、 静电电动机、 集成电路电动机等。
第9章 控制电机
(7) 电磁调速电动机。 电磁调速电动机是采用电磁转差离合器调速的异步 电动机。 这种电动机可以在较大的范围内进行无级平 滑调速， 是交流无级调速设备中最简单实用的一种， 在纺织、 印染、 造纸等轻工业机械中得到广泛应用。
第9章 控制电机
9.1.2 对控制电机的要求及其发展概况 1. 对控制电机的要求 控制电机是在普通旋转电机的基础上发展起来的，
第9章 控制电机
(5) 磁滞电动机。 磁滞电动机具有恒速特性， 亦可在异步状态下运 行， 主要用于驱动功率较小的要求转速平稳和起动频 繁的同步驱动装置中。 (6) 单相串励电动机。 单相串励电动机是交直流两用的， 多数情况下使 用交流电源。 由于它具有较大的起动转矩和软的机械 特性， 因而广泛应用在电动工具中， 如手电钻就采用 这种电动机。
第9章 控制电机
20世纪60年代以后， 由于电子技术、 航天等科学 技术的发展和自动控制系统的不断完善， 对控制电机 的精度和可靠性提出了更高的要求， 控制电机的品种 也日益增多， 在原有的基础上又生产出多极自整角机、 多极旋转变压器、 感应同步器、 无接触自整角机、 无 接触旋转变压器、 永磁式直流力矩电动机、 无刷直流 伺服电动机、 空心杯转子永磁式直流伺服电动机、 印 制绕组直流伺服电动机等新机种。
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2. 作为功率元件用的控制电机 (1) 交流和直流伺服电动机。 交、 直流伺服电动机在系统中作执行元件， 其转 速和转向取决于控制电压的大小和极性（或相位）， 机械特性近于线性， 即转速随转矩的增加近似线性下 降， 比普通电动机的控制精度高。 使用时， 电动机通 常经齿轮减速后带动负载， 所以又称为执行电动机。
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(3) 旋转变压器。 普通旋转变压器都做成一对磁极， 其输出电压是 转子转角的正弦、 余弦或其他函数， 主要用于坐标变 换、 三角运算， 也可以作为角度数据传输和移相元件 使用。 多极旋转变压器是在普通旋转变压器的基础上 发展起来的一种精度可达角秒级的元件， 在高精度解 算装置和多通道系统中用作解算、 检测元件或实现数 模传递。