驱动微电机及其系统总结

4. 差动式自整角机 发送机转子位置角 1 力矩式差动自整角机 差动发送机转子位置角 2 接收机协调位置 1 2 发送机1转子位置角 1 控制式差动自整角机 发送机2转子位置角 2 差动接收机协调位置 1 2
第六章 旋转变压器
一、正余弦旋转变压器 1. 结构：隐极结构，定转子均为两相对称绕组。
n f (t )
m
时间常数的定义 及影响的因素
控制方式：幅值控制；相位控制；电容控制；双相控制。
对称运行的条件： Uj jUc
Fj jFc
分析方法：两相对称分量法：
1 ( j ) 1 ( j ) If1 If Ic If 2 If Ic 2 2 j j If 1 Ic1 If 2 Ic 2 Ic Ic1 Ic 2 If If1 If 2
差动发送机、差动接收机：隐极结构，定、转子均为三相对称绕组。
二、基本原理
1. 基本概念：转子位置角；失调角；协调位置。
2. 力矩式自整角机
T T1 T2 T1m sin T2m sin 2 1 2 0时，T 0 自整角机处于协调位置
U 2 U 2 m cos U 2 m cos( 900 ) U 2 m sin 3. 控制式自整角机 (1 2 ) 90 0时，U 2 0 自整角机处于协调位置
第一章 绪论
一般了解
第二章 伺服电动机
普通直流伺服电动机 低惯量直流伺服电动机 τ m↓ 直流力矩电动机 n↓τ m 小
60f 鼠笼转子 n (1 S) p 空心杯转子
直流伺服电动机
感应伺服电动机
一、伺服电动机的分类
同步伺服电动机
永磁式 磁阻式 磁滞式
n
60f p
二、直流伺服电动机 控制方式：电枢控制和磁场控制 机械特性： U a C
Z r (wI ) 2 ( d q ) 4
2 Tmax 3 1 2 cos m m 矩角特性族：各个通电状态的矩角特性画在一起。 Tmax 2 2 cos
2. 动态特性 动态稳定区： se se 起动转矩：Tst Tmax cos se 2 丢步的概念： 连续运行频率 frun 起动频率 fst<frun
稳定裕度： se
单电源驱动方式 高低压驱动方式 三、驱动电源 定流斩波驱动方式 调频调压驱动方式 细分驱动方式
第五章 自整角机
一、功能与结构 功能：把转角信号→电信号，实现角度传输、变换和指示。 结构：发送机、力矩式接收机：凸极结构，单相激磁绕组，三相整步绕组。
自整角变压器：隐极结构，单相正弦输出绕组，三相整步绕组。
U 2U 2Ia ra U 2U 2ra T 2 e Ce Ce Ce CT
转速控制 电压斩波
转向控制 改变通电顺序 电流控制 电流斩波
第八章 单相交流串励电动机
一、结构与原理 结构：与串励直流电动机结构相同。
原理：磁场与电枢电流同时改变方向，转矩方向不变。
正负序等效电路 机械特性 静态特性 调节特性
动态特性
m
J s Tst
k m m
k
1 ln(6.86 2.71) 4 1
m 或m随 e
Uc 而变 U f
mE0 U U2 1 1 Te sin ( ) sin 2 2s x q x d s x d 基本电磁转矩 磁阻转矩
静态特性 调节特性： Te C 动态特性： 相关计算 三、二相异步伺服电动机 为什么转子电阻要大？
n
Ua Ra Te Ce Ce C t 2
U Ra n a Te 2 Ce Ce C t 2R a J J 0 60Ce Ct 2 e Td
直线n0
直线，Us0
，T d
2. 输出电压表达式 U R1
k u Uf U f WR 1 sin sin U f k u 0.5 Ws WR cos 1 k u cos 3
三、多极旋变提高精度原理
第七章 无刷直流电动机
一、组成：电机本体：永磁电机：定子多相对称绕组；永磁转子。 磁敏式位置传感器 转子位置传感器：电磁式位置传感器
2. 工作原理：定子直轴绕组加正弦交流电压，转子绕组开路时，
正弦绕组输出电压： U R10 K u U f sin 余弦绕组输出电压： U R 20 K u U f cos 3. 补偿方法：一次补偿 Zq Zi 二次补偿 ZL1 ZL2 双边补偿 二、线性旋转变压器 1. 绕组联结
四、调速方法
U cos I(R a R f ) 1 C e dm 2 改变电压调速
调速方法 n
改变励磁磁通调速 串电阻调速
通电状态改变，使磁场轴线移动，在磁阻转矩作用下，转子转动一步。
m相m拍 运行方式 m相2m拍 步距角 → N拍
3600 se N
3600 s Zr N
3600 齿距角 Zr
转速 n
60f NZr
二、特性 1. 静态特性 矩角特性：Te Tmax sin 最大静态转矩： Tmax1 静态稳定区：
三、特性
U C, I f(Te ) ； I f(n)；n f(Te ) ；cos f(Te )
1 1 CT dm I cos0 CT Cf I 2 cos0 C'T I 2 2 2
转矩特性 T 机械特性
n
R Rf U cos 2 a Ce Cf C T
光电式位置传感器
控制部分：控制电路；功率开关电路（逆变器）；转子位置处理电路。 二、工作原理 一相导通三相三状态：A、B、C三相轮流通电，依次统统120度，转子依次转 过120度。 两相导通三相六状态：AB、AC、BC、BA、CA、CB依次轮流到同，每60度 改变一次通电状态。 三、基本方程 电压方程式：U 2U E 2Ia ra 电动势： E 2Eph 4W e 2p W n Ce n 15i
输出特性 U a E a
Ua Ra RL
三、异步测速发电机 工作原理 输出特性：幅值特性；相位特性。 负载对输出电压和相位的影响：
第四章
一、结构和原理 大齿 铁心 1. 结构 定子 小齿
反应式步进电动机
2m P=1
转子 Zr=2mk±2 绕组：集中绕组，相对的两个线圈串联构成一
p W nIa 2Eph Ia 4p 15i 电磁转矩： Te W Ia CT Ia 2n i 60 2
转速： n
CT
4p W i
U 2U 2Ia ra E Ce Ce
四、运行特性 机械特性 n 调解特性 五、控制方法
二、电压方程 电动势 E 2 w a f R dm
1 2 C e dm n ； N 2w a ； 1 a
E d j4.44w f dm
E q j4.44fwa qm 电压方程 U E Ea Eq (R a R f ) j(x a x f ) 2U I I
三、三相同步伺服电动机 工作原理：
60f n p
起动绕组 磁滞式同步电动机的机械特性。
第三章 测速发电机
一、分类 直流测速发电机；异步测速发电机。 二、直流测速发电机 原理
Ua
E a Ce n k e n
测速发电机U=f(n)
n
Ua
Ea ke n cn Ra Ra 1 1 RL RL 引起误差的主要因素：电枢反应；电刷压降；温度。