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第八章第八章直流电动机直流电动机与交流电动机相比，直流电动机的结构复杂，使用和维护不如交流与交流电动机相比，直流电动机的结构复杂，使用和维护不如交流异步机方便，而且要使用直流电源。异步机方便，而且要使用直流电源。直流电机的优点：直流电机的优点：（1）调速性能好）调速性能好:调速范围广，调速比可达调速范围广，调速比可达200，易于，易于平滑调节。平滑调节。（2）起动、制动转矩大，易于快速起动、停车。）起动、制动转矩大，易于快速起动、停车。（3）易于控制。）易于控制。应用：应用：（1）轧钢机、电气机车、无轨电车、中大型龙门刨床等调速范）轧钢机、电气机车、无轨电车、中大型龙门刨床等调速范围大的大型设备。围大的大型设备。（2）用蓄电池做电源的地方，如汽车、拖拉机等。）用蓄电池做电源的地方，如汽车、拖拉机等。（3）家庭：电动缝纫机、电动自行车、电动玩具）家庭：电动缝纫机、电动自行车、电动玩具NSNS1 1直流电动机的构造直流电动机的构造直流电动机的构造直流电动机的构造极掌极掌极掌极掌极心极心极心极心励磁绕组励磁绕组励磁绕组励磁绕组机座机座机座机座转子转子转子转子直流电动机的磁极和磁路直流电动机的磁极和磁路直流电动机的磁极和磁路直流电动机的磁极和磁路直流电机由定直流电机由定子子(磁极磁极)、转子、转子(电枢电枢)和机座等和机座等部分构成。部分构成。8.1直流电机概述直流电机概述1.转子转子（又称电枢）（又称电枢）由铁芯、绕组（线圈）、换向器组成。由铁芯、绕组（线圈）、换向器组成。2.定子定子定子的分类：定子的分类：永磁式：由永久磁铁做成。永磁式：由永久磁铁做成。励磁式：磁极上绕线圈，然后在线圈中励磁式：磁极上绕线圈，然后在线圈中通过直流电，形成电磁铁。通过直流电，形成电磁铁。励磁的定义：励磁的定义：磁极上的线圈通以直流电磁极上的线圈通以直流电产生磁通，称为励磁。产生磁通，称为励磁。8.1直流电机概述直流电机概述根据励磁线圈和转子绕组的联接关系，励磁式的直流电机根据励磁线圈和转子绕组的联接关系，励磁式的直流电机又可细分为：又可细分为：他励电动机：他励电动机：励磁线圈与转子电枢的电源分开。励磁线圈与转子电枢的电源分开。并励电动机：并励电动机：励磁线圈与转子电枢并联到同一电源上。励磁线圈与转子电枢并联到同一电源上。串励电动机：串励电动机：励磁线圈与转子电枢串联接到同一电源上。励磁线圈与转子电枢串联接到同一电源上。复励电动机：复励电动机：励磁线圈与转子电枢的联接有串有并，接在励磁线圈与转子电枢的联接有串有并，接在同一电源上。同一电源上。M他励他励UfIfIaUM并励并励UIfM串励串励UM复励复励U8.1直流电机概述直流电机概述2 2工作原理工作原理工作原理工作原理U+NS电刷电刷集电环集电环直流电源直流电源电刷电刷集电环集电环线圈线圈II8.1直流电机概述直流电机概述观看工作过程演示观看工作过程演示8.1直流电机概述直流电机概述汽车用起动机由直流电动机、传动机构、控制装置三部汽车用起动机由直流电动机、传动机构、控制装置三部分组成。分组成。8.2直流电机调速直流电机调速 1.调速均匀平滑，可以无级调速调速均匀平滑，可以无级调速(注：交流异步电注：交流异步电机改变极对数调速的方法叫有级调速机改变极对数调速的方法叫有级调速)。2.调速范围大，调速比可达调速范围大，调速比可达200以上以上(调速比等调速比等 于最大转速和最小转速之比）于最大转速和最小转速之比）,因此机械变速因此机械变速 所用的齿轮箱可大大简化。所用的齿轮箱可大大简化。主要优点：主要优点：主要优点：主要优点：由转速公式由转速公式:可见直流电机调速方法有三种。可见直流电机调速方法有三种。8.2直流电机调速直流电机调速可见：在可见：在可见：在可见：在U U 一定的情况下，改变一定的情况下，改变一定的情况下，改变一定的情况下，改变 可改变转速可改变转速可改变转速可改变转速n n。1 1改变磁通调速改变磁通调速改变磁通调速改变磁通调速保持电枢电压保持电枢电压U不变，改变励磁电流不变，改变励磁电流If(调调Rf)以改变磁通以改变磁通 。由式由式R Rf f I If f n n 一般只采用减少励磁电流一般只采用减少励磁电流一般只采用减少励磁电流一般只采用减少励磁电流(减弱磁通减弱磁通减弱磁通减弱磁通)的方法调速的方法调速的方法调速的方法调速,即：即：即：即：改变磁通调速的方法：改变磁通调速的方法：改变磁通调速的方法：改变磁通调速的方法：减小磁通，减小磁通，减小磁通，减小磁通，n n只能上调。只能上调。只能上调。只能上调。改变改变改变改变 时的机械特性如图。时的机械特性如图。时的机械特性如图。时的机械特性如图。T TL LTn（减减减减小小小小）R Rf f增增增增加加加加 O(1)调速平滑，可得到无级调速；但只能向上调，受调速平滑，可得到无级调速；但只能向上调，受 机械本身强度所限，机械本身强度所限，n不能太高。不能太高。(2)调速设备简单，经济，电流小，便于控制。调速设备简单，经济，电流小，便于控制。(3)机械特性较硬，稳定性较好。机械特性较硬，稳定性较好。(4)对专门生产的调磁电动机对专门生产的调磁电动机,其调速幅度可达其调速幅度可达,例如例如5302120r/min及及3101240r/min。减小减小减小减小 调速的特点：调速的特点：调速的特点：调速的特点：(1)若调速后若调速后若调速后若调速后 I Ia a 保持不变，电动机在高速运转时其保持不变，电动机在高速运转时其保持不变，电动机在高速运转时其保持不变，电动机在高速运转时其负载转矩必须减小。负载转矩必须减小。负载转矩必须减小。负载转矩必须减小。(2)这种调速方法只适用于恒功率调速这种调速方法只适用于恒功率调速这种调速方法只适用于恒功率调速这种调速方法只适用于恒功率调速(如用于切削如用于切削如用于切削如用于切削机机机机床床床床)。使用调磁调速时应注意：使用调磁调速时应注意：使用调磁调速时应注意：使用调磁调速时应注意：8.2直流电机调速直流电机调速8.2直流电机调速直流电机调速2 2改变电压调速改变电压调速改变电压调速改变电压调速由转速公式知：由转速公式知：由转速公式知：由转速公式知：调电压调电压调电压调电压U U，n n0 0变化，但斜率不变化，但斜率不变化，但斜率不变化，但斜率不变，所以调速特性是一组平变，所以调速特性是一组平变，所以调速特性是一组平变，所以调速特性是一组平行曲线。行曲线。行曲线。行曲线。n0n0电电电电压压压压降降降降低低低低Tc特性曲线特性曲线特性曲线特性曲线n0nT0(3)均匀调节电枢电压，可得到平滑无级调速。均匀调节电枢电压，可得到平滑无级调速。(4)调速幅度较大。调速幅度较大。调速过程调速过程调速过程调速过程:保持保持保持保持I If f 为额定为额定为额定为额定,减小电枢减小电枢减小电枢减小电枢电压电压电压电压。U Ia T T T T =T TC C稳定稳定稳定稳定n E Ia T T 改变电压调速需要用电压可以调节的专用设备，投资费用较高。改变电压调速需要用电压可以调节的专用设备，投资费用较高。改变电压调速需要用电压可以调节的专用设备，投资费用较高。改变电压调速需要用电压可以调节的专用设备，投资费用较高。近年来已普遍采用近年来已普遍采用近年来已普遍采用近年来已普遍采用晶闸管晶闸管晶闸管晶闸管整流电源对电动机进行调压和调磁，以改整流电源对电动机进行调压和调磁，以改整流电源对电动机进行调压和调磁，以改整流电源对电动机进行调压和调磁，以改变它的转速。变它的转速。变它的转速。变它的转速。8.2直流电机调速直流电机调速改变电压调速的特点改变电压调速的特点改变电压调速的特点改变电压调速的特点:(1)工作时电压不允许超过工作时电压不允许超过U UN N，而，而n n U U,所以调速只能向下调所以调速只能向下调。(2)机械特性较硬，并且电压降低后硬度不变，稳定性好。机械特性较硬，并且电压降低后硬度不变，稳定性好。3 3电枢回路串电阻调速电枢回路串电阻调速 电枢中串入电阻电枢中串入电阻,使使 n 、n0不变，即不变，即电机的特性曲线变陡电机的特性曲线变陡(斜率变大斜率变大)，在相同，在相同力矩下力矩下,n。特性曲线如图。特性曲线如图。电枢回路串电阻调速需在电枢中串入专用电阻，电阻增大则转电枢回路串电阻调速需在电枢中串入专用电阻，电阻增大则转电枢回路串电阻调速需在电枢中串入专用电阻，电阻增大则转电枢回路串电阻调速需在电枢中串入专用电阻，电阻增大则转速下降，因此速下降，因此速下降，因此速下降，因此 n n 只能下调。只能下调。只能下调。只能下调。特点：特点：(1)设备简单，操作方便。设备简单，操作方便。(2)机械特性软，稳定性差。机械特性软，稳定性差。(3)能量损耗大，只用于小型直流机。能量损耗大，只用于小型直流机。Rann0TRa+R电电电电阻阻阻阻增增增增大大大大8.2直流电机调速直流电机调速一、直流电动机的起动一、直流电动机的起动1、对起动性能的要求：对起动性能的要求：Tst足够大足够大Ist尽量小（小于允许值）尽量小（小于允许值）8.3直流电机的起动和制动直流电机的起动和制动直流电动机不允许在额定电压直流电动机不允许在额定电压直流电动机不允许在额定电压直流电动机不允许在额定电压U UN N下直接起动。下直接起动。下直接起动。下直接起动。8.3直流电机的起动和制动直流电机的起动和制动I Iastast太大会使换向器产生严重的火花太大会使换向器产生严重的火花,烧坏换向器；烧坏换向器；起动时起动时起动时起动时,n n=0=02.起动问题：起动问题：(1)起动电流大起动电流大(2)起动转矩大起动转矩大起动时，起动转矩为起动时，起动转矩为(1020)TN ,造成机械冲造成机械冲击，使传动机构遭受损坏。击，使传动机构遭受损坏。一般一般一般一般I Iastast限制在限制在限制在限制在(1.52.5)(1.52.5)I IN N。(1)(1)电枢串电阻起动法电枢串电阻起动法电枢串电阻起动法电枢串电阻起动法(2)(2)降压起动法：降压起动法：降压起动法：降压起动法：直流电动机在起动和工作时，励磁电路一定要直流电动机在起动和工作时，励磁电路一定要接通接通,不能让它断开不能让它断开,而且起动时要满励磁。否则，而且起动时要满励磁。否则，磁路中只有很少的剩磁，可能产生事故：磁路中只有很少的剩磁，可能产生事故：在满磁下将在满磁下将在满磁下将在满磁下将R Rst st置最大处，逐渐减小置最大处，逐渐减小置最大处，逐渐减小置最大处，逐渐减小R Rst st使使使使n n升高。升高。升高。升高。最大起动电压最大起动电压最大起动电压最大起动电压U Ust st为为为为3.3.3.3.起动方法起动方法起动方法起动方法8.3直流电机的起动和制动直流电机的起动和制动4.4.4.4.注意事项注意事项注意事项注意事项(1)(1)如果电动机是静止的，由于转矩太小如果电动机是静止的，由于转矩太小如果电动机是静止的，由于转矩太小如果电动机是静止的，由于转矩太小(T=KT=KT T I Ia a),电机将不能起动电机将不能起动电机将不能起动电机将不能起动，这时反电动势为零，电枢电流，这时反电动势为零，电枢电流，这时反电动势为零，电枢电流，这时反电动势为零，电枢电流很大，电枢绕组有被烧坏的危险。很大，电枢绕组有被烧坏的危险。很大，电枢绕组有被烧坏的危险。很大，电枢绕组有被烧坏的危险。(2(2)如果电动机在有载运行时断开励磁回路，反电动势如果电动机在有载运行时断开励磁回路，反电动势如果电动机在有载运行时断开励磁回路，反电动势如果电动机在有载运行时断开励磁回路，反电动势E E立即减小而使电枢电流增大，同时由于所产生的转立即减小而使电枢电流增大，同时由于所产生的转立即减小而使电枢电流增大，同时由于所产生的转立即减小而使电枢电流增大，同时由于所产生的转矩矩矩矩不满足不满足不满足不满足负载负载负载负载的需要，电动机必将减速而停转，更加促使的需要，电动机必将减速而停转，更加促使的需要，电动机必将减速而停转，更加促使的需要，电动机必将减速而停转，更加促使电枢电流的增大，以至烧毁电枢绕组和换向器。电枢电流的增大，以至烧毁电枢绕组和换向器。电枢电流的增大，以至烧毁电枢绕组和换向器。电枢电流的增大，以至烧毁电枢绕组和换向器。(3)如果电机在空载运行，可能造成飞车，使电机遭受如果电机在空载运行，可能造成飞车，使电机遭受严重的机械损伤，而且因电严重的机械损伤，而且因电枢枢枢枢电流过大而将绕组烧坏电流过大而将绕组烧坏。（E Ia T T0 n 飞车）飞车）8.3直流电机的起动和制动直流电机的起动和制动二、直流电动机的制动（电磁制动）二、直流电动机的制动（电磁制动）一般保持原磁场大小，方向不变。一般保持原磁场大小，方向不变。能耗制动能耗制动反接制动反接制动回馈制动回馈制动8.3直流电机的直流电机的起动起动和制动和制动8.3直流电机的反转直流电机的反转例：例：串励的单相手电钻，利用励磁电流和电枢电流两者的串励的单相手电钻，利用励磁电流和电枢电流两者的方向同时改变时而转向不变的原理，采用特别的串励电动方向同时改变时而转向不变的原理，采用特别的串励电动机，使手电钻用单相交流电源或直流电源供电均可。机，使手电钻用单相交流电源或直流电源供电均可。电磁转矩：电磁转矩：T=KT=KT T I Ia a (1)(1)改变励磁电流的方向。改变励磁电流的方向。改变励磁电流的方向。改变励磁电流的方向。(2)(2)改变电枢电流的方向。改变电枢电流的方向。改变电枢电流的方向。改变电枢电流的方向。注意：注意：注意：注意：改变转动方向时，励磁电流和电枢电流两改变转动方向时，励磁电流和电枢电流两改变转动方向时，励磁电流和电枢电流两改变转动方向时，励磁电流和电枢电流两者的方向不能同时变。者的方向不能同时变。者的方向不能同时变。者的方向不能同时变。改变直流电机转向的方法有两种：改变直流电机转向的方法有两种：改变直流电机转向的方法有两种：改变直流电机转向的方法有两种：8.4直流电机的驱动直流电机的驱动一一.直流电机驱动电路的设计目标直流电机驱动电路的设计目标在直流电机驱动电路的设计中，主要考虑一下几点：在直流电机驱动电路的设计中，主要考虑一下几点：功能：功能：电机是单向还是双向转动？电机是单向还是双向转动？对于单向的电机驱动，只要用一个大功率三极管或对于单向的电机驱动，只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可；当电机需要双向转场效应管或继电器直接带动电机即可；当电机需要双向转动时，可以使用由动时，可以使用由4个功率元件组成的个功率元件组成的H桥电路或者使用桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。一个双刀双掷的继电器。需不需要调速？需不需要调速？如果不需要调速，只要使用继电器即可；但如果需如果不需要调速，只要使用继电器即可；但如果需要调速，可以使用三极管，场效应管等开关元件实现要调速，可以使用三极管，场效应管等开关元件实现PWM（脉冲宽度调制）调速。（脉冲宽度调制）调速。8.4直流电机的驱动直流电机的驱动性能：对于性能：对于PWM调速的电机驱动电路，主要有以下性能指标。调速的电机驱动电路，主要有以下性能指标。1）输出电流和电压范围，它决定着电路能驱动多大功率的电机。）输出电流和电压范围，它决定着电路能驱动多大功率的电机。2）效率，高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的）效率，高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和发热。要提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通（防止共态导通（H桥或推挽电路可能出现的一个问题，即两个功率桥或推挽电路可能出现的一个问题，即两个功率器件同时导通使电源短路）入手。器件同时导通使电源短路）入手。3）对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号）对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。或者光电耦合器实现隔离。4）对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成）对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染；大的电流可能导致地线电位浮动。高频电源污染；大的电流可能导致地线电位浮动。5）可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到，无论加上何种控制）可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到，无论加上何种控制信号，何种无源负载，电路都是安全的。信号，何种无源负载，电路都是安全的。8.4直流电机的驱动直流电机的驱动一一.低压驱动电路的简易栅极驱动低压驱动电路的简易栅极驱动8.4直流电机的驱动直流电机的驱动二二.三极管三极管-电阻作栅极驱动电阻作栅极驱动8.4直流电机的驱动直流电机的驱动三三.其它几种驱动电路其它几种驱动电路 1.继电器半导体功率器件继电器半导体功率器件继电器有着电流大，工作稳定的优点，可以大大简化驱动电路继电器有着电流大，工作稳定的优点，可以大大简化驱动电路的设计。在需要实现调速的电机驱动电路中，也可以充分利用继电的设计。在需要实现调速的电机驱动电路中，也可以充分利用继电器。有一个方案就是利用继电器来控制电流方向来改变电机转向，器。有一个方案就是利用继电器来控制电流方向来改变电机转向，而用单个的特大电流场效应管（比如而用单个的特大电流场效应管（比如IRF3205，一般只有，一般只有N型特大型特大电流的管子）来实现电流的管子）来实现PWM调速调速,如下右图所示。这样是实现特别大如下右图所示。这样是实现特别大电流驱动的一个方法。换向的继电器要使用双刀双掷型的，接线如电流驱动的一个方法。换向的继电器要使用双刀双掷型的，接线如下左图下左图,线圈接线如下中图：线圈接线如下中图：8.4直流电机的驱动直流电机的驱动三三.其它几种驱动电路其它几种驱动电路 1.继电器半导体功率器件继电器半导体功率器件8.4直流电机的驱动直流电机的驱动三三.其它几种驱动电路其它几种驱动电路 2.几种驱动芯片几种驱动芯片 L298参考 http:/ http:/ http:/ L6203参考 http:/ 直流电机的铭牌数据额定值额定值 是制造厂对各种电气设备是制造厂对各种电气设备（本章指直流电机）在指定工作条件下（本章指直流电机）在指定工作条件下运行时所规定的一些量值。在额定状态运行时所规定的一些量值。在额定状态下运行时，可以保证各电气设备长期可下运行时，可以保证各电气设备长期可靠地工作。并具有优良的性能。额定值靠地工作。并具有优良的性能。额定值也是制造厂和用户进行产品设计或试验也是制造厂和用户进行产品设计或试验的依据。额定值通常标在各电气的铭牌的依据。额定值通常标在各电气的铭牌上，故又叫铭牌值。上，故又叫铭牌值。8.5直流电机的额定值直流电机的额定值额定功率额定功率PN指电机在铭牌规定的额定状态下运行时，电机的输出功率，指电机在铭牌规定的额定状态下运行时，电机的输出功率，以以W为量纲单位。若大于为量纲单位。若大于1kW或或1MW时时,则用则用kW或或MW表表示。示。对于直流电机，对于直流电机，PN是指输出的机械功率，所以公式中还应有效率是指输出的机械功率，所以公式中还应有效率N存在。存在。PNUNINN8.5直流电机的额定值直流电机的额定值3直流电机的铭牌数据额定电压额定电压UN指额定状态下电枢出线端的电压，以指额定状态下电枢出线端的电压，以“V”为量纲单位。为量纲单位。额定电流额定电流IN指电机在额定电压、额定功率时的电枢电流值，以指电机在额定电压、额定功率时的电枢电流值，以“A”为量为量纲单位。纲单位。额定转速额定转速nN指额定状态下运行时转子的转速，以指额定状态下运行时转子的转速，以r/min为量纲单位。为量纲单位。额定励磁电流额定励磁电流If指电机在额定状态时的励磁电流值。指电机在额定状态时的励磁电流值。8.5直流电机的额定值直流电机的额定值交流电动机交流电动机电动机电动机直流电动机直流电动机鼠笼式鼠笼式绕线式绕线式异步机异步机同步机同步机他励、异励、串励、复励他励、异励、串励、复励第九章第九章交流电动机驱动交流电动机驱动9.1交流电动机原理和结构交流电动机原理和结构9.1.1三相异步机的结构三相异步机的结构YBZXAC转子转子定子定子定子绕组定子绕组（三相）（三相）机机座座转子：在旋转磁场作用下，转子：在旋转磁场作用下，产生感应电动势或产生感应电动势或电流。电流。三相定子绕组：产生旋转三相定子绕组：产生旋转磁场。磁场。线绕式线绕式鼠笼式鼠笼式鼠笼转子鼠笼转子9.1交流电动机原理和结构交流电动机原理和结构定子铁芯定子铁芯:是电机磁路的一部分，定子铁芯内圆上均匀开有槽，安放定子绕组。机座机座:是用作固定与支撑定子铁芯。定子绕组定子绕组:是电机电路部分，它由三个在空间相差120电角度、结构相同的绕组连接而成，按一定规律嵌放在定子槽中。绕组分类：绕组分类：单层绕组和双层绕组。绕组应用：绕组应用：单层绕组一般用在10kV以下的电机，双层短距绕组用在较大容量的电机中。9.1交流电动机原理和结构交流电动机原理和结构极距极距是指每一磁极所占定子内圆周的距离，即有 节距节距y是指线圈两有效边之间的距离。单层绕组是整距绕组，即有y=每极每相槽数每极每相槽数q是指一个磁极下一相绕组所占有的槽数，即有：9.1交流电动机原理和结构交流电动机原理和结构相带：相带：是指一相绕组在一个磁极下连续所占的范围。机械角：机械角：电机圆周空间角度为360或为2弧度，称这种角度为机械角。对于一对磁极由NSN变化一周相当于360电角度或为2电弧度。当电机有p对磁极时，电角度=p机械角。分析：分析：每一磁极占180电角度，三相绕组的每相绕组在一个极下只占三分之一，即60相带。9.1交流电动机原理和结构交流电动机原理和结构9.1.2交流电动机的基本工作原理交流电动机的基本工作原理:工作时定子输入三相交流电，产生旋转磁场，旋转磁场的磁极将转子的异性磁极吸引，使转子旋转。9.1交流电动机原理和结构交流电动机原理和结构定子三相绕组通入三定子三相绕组通入三定子三相绕组通入三定子三相绕组通入三相交流电相交流电相交流电相交流电(星形联接星形联接星形联接星形联接)AXBYCZo9.1交流电动机原理和结构交流电动机原理和结构9.1.2三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理磁铁磁铁闭合闭合线圈线圈e方向用方向用右手定则右手定则确定确定f方向用方向用左手定则左手定则确定确定磁场旋转磁场旋转9.1交流电动机原理和结构交流电动机原理和结构磁极旋转磁极旋转导线切割磁力线产生感应电动势导线切割磁力线产生感应电动势导线长导线长磁感应强度磁感应强度切割速度切割速度（右手定则）右手定则）闭合导线产生电流闭合导线产生电流 i（左手定则）左手定则）通电导线在磁场中受力通电导线在磁场中受力9.1交流电动机原理和结构交流电动机原理和结构1.线圈跟着磁铁转线圈跟着磁铁转两者转动方向一致两者转动方向一致结论：结论：2.线圈比磁场转得慢线圈比磁场转得慢异步异步9.1交流电动机原理和结构交流电动机原理和结构9.1交流电动机原理和结构交流电动机原理和结构转子是闭合线圈转子是闭合线圈转子是固定磁极转子是固定磁极同步电动机在结构上比异步机复杂，但比直流机同步电动机在结构上比异步机复杂，但比直流机同步电动机在结构上比异步机复杂，但比直流机同步电动机在结构上比异步机复杂，但比直流机简单。和同容量的直流机相比，它具有效率高，过载简单。和同容量的直流机相比，它具有效率高，过载简单。和同容量的直流机相比，它具有效率高，过载简单。和同容量的直流机相比，它具有效率高，过载能力大，体积小，转动惯量小，等优点，并可做到大能力大，体积小，转动惯量小，等优点，并可做到大能力大，体积小，转动惯量小，等优点，并可做到大能力大，体积小，转动惯量小，等优点，并可做到大容量、高电压、高转速。和异步电动机调速系统相比，容量、高电压、高转速。和异步电动机调速系统相比，容量、高电压、高转速。和异步电动机调速系统相比，容量、高电压、高转速。和异步电动机调速系统相比，它具有功率因数高、转子参数可测、效率高、控制性它具有功率因数高、转子参数可测、效率高、控制性它具有功率因数高、转子参数可测、效率高、控制性它具有功率因数高、转子参数可测、效率高、控制性能好等优点。能好等优点。能好等优点。能好等优点。9.1交流电动机原理和结构交流电动机原理和结构同步调速系统的缺点同步调速系统的缺点同步调速系统的缺点同步调速系统的缺点（1 1）同步机需在转子侧加一套励磁装置，其维护同步机需在转子侧加一套励磁装置，其维护同步机需在转子侧加一套励磁装置，其维护同步机需在转子侧加一套励磁装置，其维护量增加。量增加。量增加。量增加。（2 2）同步机的控制比异步机的复杂。同步机的控制比异步机的复杂。同步机的控制比异步机的复杂。同步机的控制比异步机的复杂。电动机转速和旋转磁场同步转速的关系电动机转速和旋转磁场同步转速的关系电动机转速（额定转速）电动机转速（额定转速）:电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，但但异步异步电动机电动机无转距无转距转子与旋转磁场间没有相对运动转子与旋转磁场间没有相对运动无转子电动势（转子导体不切割磁力线）无转子电动势（转子导体不切割磁力线）无转子电流无转子电流提示提示：如果如果9.1交流电动机原理和结构交流电动机原理和结构9.1交流电动机原理和结构交流电动机原理和结构9.1.3交流电动机的转速交流电动机的转速同步电机在运行时，其转速同步电机在运行时，其转速n1与定子绕组中电网频率与定子绕组中电网频率f1之间有着严格的关系，即：之间有着严格的关系，即：n1为同步电机转子的转速，也是气隙旋转磁场的转速，为同步电机转子的转速，也是气隙旋转磁场的转速，故称它为同步电机。故称它为同步电机。转差率转差率的概念：的概念：异步电机运行中异步电机运行中:转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：电动机起动瞬间电动机起动瞬间:（转差率最大）转差率最大）9.1交流电动机原理和结构交流电动机原理和结构异步电机在运行时：异步电机在运行时：9.1交流电动机原理和结构交流电动机原理和结构一、三相异步机的起动方法：一、三相异步机的起动方法：（1）直接起动。二三十千瓦以下的异步电动机一般直接起动。二三十千瓦以下的异步电动机一般采用直接起动。采用直接起动。（2）降压起动。降压起动。Y 起动起动自耦降压起动自耦降压起动（3）转子串电阻起动。）转子串电阻起动。起动电流起动电流：中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的57倍。倍。9.2交流电动机运动控制交流电动机运动控制直接起动优点：设备简单，操作方便；缺点：起动电流大，须足够大的电源；适用条件：小容量电动机带轻载的情况起动。降压起动如果电源容量不够大，可采用降压起动。即起动时，降低加在电动机定子绕组电压，起动时电压小于额定电压，待电动机转速上升到一定数值后，再使电动机承受额定电压，可限制起动电流。9.2交流电动机运动控制交流电动机运动控制仅适用于正常运行为三角形联结的电机。仅适用于正常运行为三角形联结的电机。Y 换接起动适合于空载或轻载起动的场合换接起动适合于空载或轻载起动的场合9.2交流电动机运动控制交流电动机运动控制 正常正常正常正常运行运行运行运行UlU1W2V2W1+U2V1UP 起动起动起动起动+Ul+U1W2V2W1U2V1方法：方法：和电源相接的任意两相互换，就可实现反转。和电源相接的任意两相互换，就可实现反转。二、三相异步电动机的正、反转二、三相异步电动机的正、反转正转正转反转反转A B CM3电电源源ABCM3电电源源9.2交流电动机运动控制交流电动机运动控制1.抱闸抱闸：加机械抱闸加机械抱闸三、三、三相异步电动机的制动三相异步电动机的制动反接制动时，定子旋转磁场与转子的相对转速很大。反接制动时，定子旋转磁场与转子的相对转速很大。为限制电流，在制动时要在定子或转子中串电阻。为限制电流，在制动时要在定子或转子中串电阻。即切割磁力线的速度很大，造成即切割磁力线的速度很大，造成，引起，引起。注意：注意：3.能耗制动能耗制动4.发电反馈制动发电反馈制动2.反接制动反接制动：停车时，将电动机接电源的意两相反接，停车时，将电动机接电源的意两相反接，使电动机由原来的旋转方向反过来，以达使电动机由原来的旋转方向反过来，以达制动的目的；制动的目的；9.2交流电动机运动控制交流电动机运动控制四、三相异步电动机的调速四、三相异步电动机的调速1.改变极对数改变极对数有级调速。有级调速。2.改变转差率改变转差率无级调速无级调速调速方法：调速方法：9.2交流电动机运动控制交流电动机运动控制3.改变电源频率改变电源频率(变频调速变频调速)无级调速无级调速变频电源变频电源可变可变此种调速方法发展很快，且调速性能较好。其主此种调速方法发展很快，且调速性能较好。其主要环节是研制变频电源（常由整流器、逆变器等组要环节是研制变频电源（常由整流器、逆变器等组成）。成）。9.2交流电动机运动控制交流电动机运动控制9.3变频调速变频调速变频调速技术于80年代初开始在国内开发应用，它最典型的应用是在电机节能领域。在发达国家，变频器在电机上运用的普及率已达到80%以上。据统计，法国每一美元国民生产总值的能耗为8.719KJ，日本为9.797KJ，而中国却高达43.394KJ。据日本科学技术资源厅调查会推荐，日本如果在全国采用变频调速器可节约日本总电力的10%。9.3 变频调速我国国家经贸委节约综合利用司在1996年就曾组织国内20多名专家编写风机水泵节能改造指南一书，2000年7月国家计委又组织上海江苏两省市节能机构推广变频调速节能技术。在应用方面，辽河油田采用变频技术，安装了25台变频器1818.2KW，年节约电能约602万度，平均节电率在35%以上。近两年来，随着变频器在恒压供水、纺织、机车空调、家电行业、注塑行业等领域的应用所取得的节电效益，变频器在中国已迈入一个飞速发展和推广普及的崭新时代。9.3 变频调速当前，电机是我国最主要的耗电机电设备，它约占企业整体耗电量的50%左右，而对于每一个生产性企业而言，电费在运作成本中所在比率约为20-50%。因此，如何节约电能，降低成本，提高生产效益和企业竞争力，是每个企业家所特别关注的问题 9.3变频调速变频调速 f=50Hz逆变器逆变器逆变器逆变器M3整流器整流器整流器整流器f f1 1、U U1 1可调可调可调可调+变频调速方法变频调速方法频率调节范围：频率调节范围：频率调节范围：频率调节范围：0.50.5几几几几百赫兹百赫兹百赫兹百赫兹9.4变频调速原理变频调速原理根据根据可知频率可知频率f下调时，转速下调时，转速n降低。降低。而频率而频率f上调时，转速上调时，转速n升高。升高。9.4变频调速原理变频调速原理各类电力电子器件各类电力电子器件类型类型类型类型不可控器件不可控器件不可控器件不可控器件代号代号代号代号名称名称名称名称全全全全控控控控器器器器件件件件半控器件半控器件半控器件半控器件电流控电流控电流控电流控器件器件器件器件场控场控场控场控器件器件器件器件功率集成电路功率集成电路功率集成电路功率集成电路D D整流二极管（整流二极管（整流二极管（整流二极管（Diode)Diode)ThTh、SCRSCR晶闸管（晶闸管（晶闸管（晶闸管（ThyristorThyristor)BJTBJT双极型晶体管（双极型晶体管（双极型晶体管（双极型晶体管（BipolarTransistor)BipolarTransistor)GTOGTO门极关断晶闸管（门极关断晶闸管（门极关断晶闸管（门极关断晶闸管（GateTurn-off)GateTurn-off)P-MOSFETP-MOSFET电力场效应晶体管电力场效应晶体管电力场效应晶体管电力场效应晶体管IGBTIGBT绝缘栅双极型晶体管绝缘栅双极型晶体管绝缘栅双极型晶体管绝缘栅双极型晶体管MCTMCT场控晶闸管场控晶闸管场控晶闸管场控晶闸管PICPIC功率集成电路功率集成电路功率集成电路功率集成电路1.交交直直交交变变频频调调速速带直流环节的间接变频调速 2.交交交交变变频频调调速速不带直流环节的直接变频调速9.4.1变频调速系统分类变频调速系统分类9.4.1变频调速系统分类变频调速系统分类-脉冲宽度调制型晶闸管直流开关相位控制晶闸管整流调压方式电流型电压型直流电源型式通电型）带辅助晶闸管（通电型）带辅助晶闸管（串级二极管式串级电感式换流电路交变频调速直交1201809.4.1变频调速系统分类变频调速系统分类l电压型变频调速系统电压型变频调速系统9.4.2交直交变频调速交直交变频调速1.1.主电路主电路 整流器、逆变器（逆变电路和换流电路）和电容（中间环节、滤波）。2.2.逆变器的换流原理逆变器的换流原理 工作方式180o、120o 通电型。以单相为例，C预充电 稳态导通阶段 开始换流阶段 振荡换流阶段 振荡衰减阶段 反馈阶段 换流结束阶段。9.4.2交直交变频调速交直交变频调速 1)1)VS1、VS2主晶闸管，VS1、VS2辅助换流晶闸管，作为LC振荡电路的充放电开关。2)2)通过触发VS1、VS2，反向关断VS1、VS2。3)3)通过LC串联谐振电路中的电流反向，关断VS1、VS2。9.4.2交直交变频调速交直交变频调速l电流型变频调速系统电流型变频调速系统1.1.主电路主电路 整流器、逆变器和直流滤波电抗器（中间环节）。l常用串联二极管式逆变电路。l电抗器滤波，输出电流较平直，为矩形波。9.4.2交直交变频调速交直交变频调速2.2.强迫换向电路强迫换向电路 1)C为换向电容，V为隔离二极管，与主晶闸管串联。2)换流电路为120o导电型，同一相两只SCR同时导通，脉冲间隔（相位差）为180o。3)两只相邻SCR，脉冲间隔为60o（正转时触发VS1、2、3、4、5、6、1，反转时触发VS6、5、4、3、2、1、6）。4)两相轮流导通，脉冲间隔为120o（1-3-5或2-4-6）。注：注：l l 电电压压型型变变频频调调速速系系统统，采采用用电电容容滤滤波波，电电源源阻阻抗抗很很小小，类似类似电压源电压源。l 电电流流型型变变频频调调速速系系统统，采采用用电电抗抗器器滤滤波波，电电源源阻阻抗抗很很大大，类似类似电流源电流源。9.4.2交直交变频调速交直交变频调速l差别：差别：1.电流型直流侧采用大电感L滤波（而形成直流源）。2.三相整流桥、逆变器的交流侧输入电流都为120o方波交流电流。3.L有保护性能，抑制故障电流上升。4.逆变桥内无电感，简化主回路。5.整流桥和逆变桥方向不变（反馈二极管桥不与逆变桥反并联）。6.整流桥和逆变桥的直流电压同时反号，能量返送交流电网，系统可再生。7.适用于频繁加减速和变动负载的场合。9.4.2交直交变频调速交直交变频调速一般采用电压型逆变器。1.1.种类种类 1)变幅PWM型变频器（直流电压可变）l整流器晶闸管整流器，用来调压；l逆变器用来调频（输出频率）。2)恒幅PWM型变频器（直流电压恒定）l整流器二极管整流桥；l逆变器输入恒定的直流电压，调节输出电压的脉冲宽度和频率（实现调压和调频）。9.4.3脉宽调制型变频调速系统（脉宽调制型变频调速系统（PWM）3)特点：l电路简单；l调节速度快；l动态响应好。注：注：a)a)改变调制周期改变调制周期改变输出频率。改变输出频率。b)b)调调制制方方法法：单单极极性性调调制制和和双双极极性性调制调制。c)c)按按载载波波信信号号 和和参参考考信信号号 频频率率之之间间的的关关系系分分为为：同同步步式式调调制制和和非同步式调制。非同步式调制。9.4.3脉宽调制型变频调速系统（脉宽调制型变频调速系统（PWM）2.2.单极性正弦波脉宽调制法单极性正弦波脉宽调制法1)正弦波 与三角波 相交，得到一组幅值 、宽度按正弦规律变化的矩形脉冲。2)矩形脉冲作为逆变器各开关元件的控制信号。这一组矩形脉冲可用正弦波（虚线）等效。9.4.3脉宽调制型变频调速系统（脉宽调制型变频调速系统（PWM）3)输出电压的大小和频率由 （正弦参考电压）控制。改变 幅值，就改变脉宽，从而改变输出电压大小；改变 频率，就改变输出电压频率。4)正弦波最大幅值必须小于三角波幅值。基本恒定。5)三角波和正弦波的频率成正比例地改变，称为同步式调制。注：图注：图12.2012.20所示的是所示的是单相单相脉宽调制波。脉宽调制波。对于对于三相逆变器三相逆变器，载频三角波可共用，必须有一个，载频三角波可共用，必须有一个三相可变频变幅的正弦波发生器，两者相比较，产生三相可变频变幅的正弦波发生器，两者相比较，产生三三相相脉冲调制波脉冲调制波。9.4.3脉宽调制型变频调速系统（脉宽调制型变频调速系统（PWM）3.3.准正弦波脉宽调制变频调速控制系统准正弦波脉宽调制变频调速控制系统（SPWM）9.4.3脉宽调制型变频调速系统（脉宽调制型变频调速系统（PWM）输入脉冲列 载波信号 阶梯波 脉宽调制波形 监相波形 最后调制波形 逆变器输出波形9.4.3脉宽调制型变频调速系统（脉宽调制型变频调速系统（PWM）9.4.3脉宽调制型变频调速系统（脉宽调制型变频调速系统（PWM）4.4.适用场合适用场合（特点）1)实现平滑启动、停车；2)高效率、宽范围调速；3)作为异步电动机变频调速的供电电源。注：采用高速开关元件，逆变器输出脉冲增多，注：采用高速开关元件，逆变器输出脉冲增多，在输出低频时，输出波形较好。在输出低频时，输出波形较好。9.4.3脉宽调制型变频调速系统（脉宽调制型变频调速系统（PWM）1.1.用途用途 l交流电动机调速；l变频交流电源。注：单相交流电注：单相交流电三相（或两相）交流电；三相（或两相）交流电；高频电源高频电源低频电源。低频电源。9.4.4交交变频调速交交变频调速2.2.单相单相单相单相（直接变频电路）的交交变频原理的交交变频原理9.4.4交交变频调速交交变频调速1)共阴极法主电路（VS1、VS3），则得到上正下负的输出电压。2)共阳极法主电路（VS2、VS4），则得到上负下正的输出电压。3)两组反并联的可控整流电路，则得到如图12.24所示的交变电压，其值由SCR控制角来控制。9.4.4交交变频调速交交变频调速3.3.输出电压波形输出电压波形方波型、正弦波型 1)三相方波型交交变频器（主电路）9.4.4交交变频调速交交变频调速 l每相由两组反并联的三相零式整流电 路组成。（、为正组）（、为反组）l各组导通角为T/3（T为周期），每组依次相隔T/6导通。l同一时刻有一个正组和一个反组同时导通。9.4.4交交变频调速交交变频调速2)正弦型交交变频器用于异步电动机调速 l由两组反并联的可控整流器组成。l不断调制角，使输出平均电压为正弦波（与直流可逆系统不同之处）。9.4.4交交变频调速交交变频调速4.4.与交直交变频调速相比与交直交变频调速相比 1)优点：l节省中间换流环节，效率高；l低频波形较好，谐波损耗和转矩脉动大大减小。2)缺点：l主回路元件较多；l最高频率受电网频率限制。3)适用场合低速、大容量的场合。如球磨机、矿井提升机等。9.4.4交交变频调速交交变频调速9.4.5 9.4.5 变频器变频器 控制实例控制实例转转速速给给定定既既作作为为调调节节加加减减速速的的频频率率f指指令令值值，同同时时经经过过适适当当分分压压，作作为为定定子子电电压压U1的的指指令令值值。该该比比例例决决定定了了U/f比比值值，由由于于频频率率和和电电压压由由同同一一给给定定值值控控制制，因因此此可可以以保保证压频比为恒定。证压频比为恒定。采用恒压频比控制的变频调速系统框图 交交交交流流流流异异异异步步步步电电电电动动动动机机机机、直直直直流流流流电电电电动动动动机机机机等等等等都都都都是是是是作作作作为为为为动动动动力力力力使使使使用用用用的的的的，其其其其主主主主要要要要任务是能量的转换。任务是能量的转换。任务是能量的转换。任务是能量的转换。各种控制电机有各自的控制任务：各种控制电机有各自的控制任务：各种控制电机有各自的控制任务：各种控制电机有各自的控制任务：如如如如:伺服电动机将电压信号转换为转矩和转速以驱动控制对象；测伺服电动机将电压信号转换为转矩和转速以驱动控制对象；测伺服电动机将电压信号转换为转矩和转速以驱动控制对象；测伺服电动机将电压信号转换为转矩和转速以驱动控制对象；测速发电机将转速转换为电压，并传递到速发电机将转速转换为电压，并传递到速发电机将转速转换为电压，并传递到速发电机将转速转换为电压，并传递到 输入端作为反馈信号。步进输入端作为反馈信号。步进输入端作为反馈信号。步进输入端作为反馈信号。步进电动机将脉冲信号转换为角位移或线位移。电动机将脉冲信号转换为角位移或线位移。电动机将脉冲信号转换为角位移或线位移。电动机将脉冲信号转换为角位移或线位移。控制电机的主要任务是转换和传递控制信号，控制电机的主要任务是转换和传递控制信号，控制电机的主要任务是转换和传递控制信号，控制电机的主要任务是转换和传递控制信号，能量的转换是次能量的转换是次能量的转换是次能量的转换是次要的。要的。要的。要的。控制电机的种类很多，常用的几种控制电机的种类很多，常用的几种控制电机的种类很多，常用的几种控制电机的种类很多，常用的几种:伺服电机、测速电机、步进伺服电机、测速电机、步进伺服电机、测速电机、步进伺服电机、测速电机、步进电机。电机。电机。电机。对控制电机的主要要求：对控制电机的主要要求：对控制电机的主要要求：对控制电机的主要要求：动作灵敏、准确、动作灵敏、准确、动作灵敏、准确、动作灵敏、准确、重量轻、体积小、重量轻、体积小、重量轻、体积小、重量轻、体积小、耗电少、运行可靠等。耗电少、运行可靠等。耗电少、运行可靠等。耗电少、运行可靠等。第十章第十章伺服电动机伺服电动机第十章第十章伺服电动机伺服电动机伺服电动机可分为两类：伺服电动机可分为两类：伺服电动机可分为两类：伺服电动机可分为两类：伺服电动机又称执行电动机。其伺服电动机又称执行电动机。其功能是将输功能是将输功能是将输功能是将输入的电压控制信号转换为轴上输出的角位移和角入的电压控制信号转换为轴上输出的角位移和角入的电压控制信号转换为轴上输出的角位移和角入的电压控制信号转换为轴上输出的角位移和角速度，驱动控制对象。速度，驱动控制对象。速度，驱动控制对象。速度，驱动控制对象。交流伺服电动机交流伺服电动机交流伺服电动机交流伺服电动机 直流伺服电动机直流伺服电动机直流伺服电动机直流伺服电动机 伺服电动机可控性好，反应迅速。是自动控伺服电动机可控性好，反应迅速。是自动控制系统和计算机外围设备中常用的执行元件。制系统和计算机外围设备中常用的执行元件。交流伺服电动机就是一台交流伺服电动机就是一台两相交流异步电机。两相交流异步电机。它的定子上装有空间互差它的定子上装有空间互差9090 的的两个绕组：励磁绕两个绕组：励磁绕组和控制绕组，其结构如图所示。组和控制绕组，其结构如图所示。励磁绕组励磁绕组控制绕组控制绕组杯形转子杯形转子内定子内定子交流伺服电动机结构图交流伺服电动机结构图交流伺服电动机结构图交流伺服电动机结构图10.1 交流伺服电动机交流伺服电动机交流伺服电动机交流伺服电动机放放大大器器检检测测元元件件控制信号控制信号控制信号控制信号+控制绕组控制绕组励磁绕组励磁绕组+1 1 励磁绕组串联电容励磁绕组串联电容C,是为了产生两相旋转磁场。是为了产生两相旋转磁场。适当选择电容的大小，可使通入两个绕组的电流相位差接适当选择电容的大小，可使通入两个绕组的电流相位差接近近9090,从而产生所需的旋转磁场。从而产生所需的旋转磁场。交流伺服电动机的交流伺服电动机的交流伺服电动机的交流伺服电动机的接线图和相量图接线图和相量图接线图和相量图接线图和相量图:(a(a）接线图接线图接线图接线图 1(b)(b)相量图相量图相量图相量图10.1 交流伺服电动机交流伺服电动机交流伺服电动机交流伺服电动机控制电压控制电压控制电压控制电压与电源电压与电源电压与电源电压与电源电压频频频频率相同，相位相率相同，相位相率相同，相位相率相同，相位相同或反相。同或反相。同或反相。同或反相。放放大大器器检检测测元元件件控制信号控制信号控制信号控制信号+控制绕组控制绕组交流伺服电动机的工作原理与单相异步电动机有相似之处。交流伺服电动机的工作原理与单相异步电动机有相似之处。交流伺服电动机的工作原理与单相异步电动机有相似之处。交流伺服电动机的工作原理与单相异步电动机有相似之处。励磁绕组固定接在电源上，当控制电压为零时，电机无起动转励磁绕组固定接在电源上，当控制电压为零时，电机无起动转励磁绕组固定接在电源上，当控制电压为零时，电机无起动转励磁绕组固定接在电源上，当控制电压为零时，电机无起动转矩，转子不转。矩，转子不转。矩，转子不转。矩，转子不转。若有控制电压加在控制绕组上，且励磁电流若有控制电压加在控制绕组上，且励磁电流若有控制电压加在控制绕组上，且励磁电流若有控制电压加在控制绕组上，且励磁电流和控制绕组电流和控制绕组电流和控制绕组电流和控制绕组电流不同相时，不同相时，不同相时，不同相时，因此便产生两相旋转因此便产生两相旋转因此便产生两相旋转因此便产生两相旋转磁场。在旋转磁场的作用下，转子便转动起来。磁场。在旋转磁场的作用下，转子便转动起来。磁场。在旋转磁场的作用下，转子便转动起来。磁场。在旋转磁场的作用下，转子便转动起来。10.1 交流伺服电动机交流伺服电动机交流伺服电动机交流伺服电动机加在控制绕组上的控制电压反相时加在控制绕组上的控制电压反相时加在控制绕组上的控制电压反相时加在控制绕组上的控制电压反相时(保持励磁电压不保持励磁电压不保持励磁电压不保持励磁电压不变变变变)，由于旋转磁场的旋转方向发生变化，使电动机转子，由于旋转磁场的旋转方向发生变化，使电动机转子，由于旋转磁场的旋转方向发生变化，使电动机转子，由于旋转磁场的旋转方向发生变化，使电动机转子反转。反转。反转。反转。加在控制绕组上的控制电压大小变化时，其产生的加在控制绕组上的控制电压大小变化时，其产生的加在控制绕组上的控制电压大小变化时，其产生的加在控制绕组上的控制电压大小变化时，其产生的旋转磁场的椭圆度不同，从而产生的电磁转矩也不同，旋转磁场的椭圆度不同，从而产生的电磁转矩也不同，旋转磁场的椭圆度不同，从而产生的电磁转矩也不同，旋转磁场的椭圆度不同，从而产生的电磁转矩也不同，从而改变电动机的转速。从而改变电动机的转速。从而改变电动机的转速。从而改变电动机的转速。不同控制电压下的机械特性曲线不同控制电压下的机械特性曲线不同控制电压下的机械特性曲线不同控制电压下的机械特性曲线n n=f f(T T),),U U1 1=常数常数常数常数T TU U2 20.8 U20.6 U20.40.4 U U2 2on交流伺服电动机的机交流伺服电动机的机交流伺服电动机的机交流伺服电动机的机械特性如图所示。械特性如图所示。械特性如图所示。械特性如图所示。10.1 交流伺服电动机交流伺服电动机交流伺服电动机交流伺服电动机交流伺服电动机的特点：不仅要求它在静止状交流伺服电动机的特点：不仅要求它在静止状交流伺服电动机的特点：不仅要求它在静止状交流伺服电动机的特点：不仅要求它在静止状态下，能服从控制信号的命令而转动，而且要求态下，能服从控制信号的命令而转动，而且要求态下，能服从控制信号的命令而转动，而且要求态下，能服从控制信号的命令而转动，而且要求在在在在电动机运行时如果控制电压变为零，电动机立即停电动机运行时如果控制电压变为零，电动机立即停电动机运行时如果控制电压变为零，电动机立即停电动机运行时如果控制电压变为零，电动机立即停转。转。转。转。但如果交流伺服电动机的参数选择和一般单相但如果交流伺服电动机的参数选择和一般单相但如果交流伺服电动机的参数选择和一般单相但如果交流伺服电动机的参数选择
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