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伺服与步进电机
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，而且要求在电动机运行时如果控制电压变为零，电动机立即停转。
但如果交流伺服电动机的参数选择和一般单相异步电动机相似，电动机一经转动，即使控压U2的大小与
电枢转速 n 成正比。这样，发电机就把被测装
置的转速信号转变成了电压信号，输出给控制
系统。
0
n
U2
RL2<RL1
RL=
RL2
RL1
值得注意的是，由于直流电机中存在着电
枢反应现象，使得输出电压U2与转速n 有一定
的线性误差。 RL越小、n 越大，误差越大。因
此，在使用中应使RL和 n的大小符合直流测速
发电机的技术要求。
测速发电机的作用是将机械速度转变为电压信号，在自动控制系统和计算装置中作为检测元件、校正元件等。如在恒速控制系统中，测速发电机将速度转换为电压信号作为反馈信号，达到调节速度的作用。
步进电动机
特点: (1) 来一个脉冲，转一个步距角。
(2) 控制脉冲频率，可控制电机转速。
(3) 改变脉冲顺序，可改变转动方向。
步进电机是利用电磁铁的作用原理，将脉冲
信号转换为线位移或角位移的电机。每来一个电脉
冲，步进电机转动一定角度，带动机械移动一小段
距离。
由于步进电动机的这一工作职能正好符合数字控制系统要求，因此它在数控机床、钟表工业及自动记录仪等方面都有很广泛的应用
步进电动机
区别在于励磁式步进电机的转子上有励磁线圈，依靠电磁转矩工作。反应式步进电机的转子上没有励磁线圈。依靠变化的的磁阻生成磁阻转矩工作。反应式步进电机的应用最广泛，它有两相、三相、多相之分。这里主要讨论三相反应式步进电动机的结构和工作原理。
种类：励磁式和反应式两种。
下面以反应式步进电机为例说明步进电机的
结构和工作原理。
三相反应式步进电动机的原理结构图如下：
A
B
C
IA
IB
IC
定子内圆周
均匀分布着六个
磁极，磁极上有
励磁绕组，每两
个相对的绕组组
成一相。采用Y连接，转子有四个齿。
定子
转子

由于磁力线总是要通过磁阻最小的路径闭合，因此会在磁力线扭曲时产生切向力，而形成磁阻转矩，使转子转动。
现以A B C A的通电顺序，使三相绕组
轮流通入直流电流，观察转子的运动情况。
B
C
IA
IB
IC

C
A'
B
B'
C'
A
3
4
1
2
A相绕组通电，B、C相
不通电。气隙产生以A-A为轴线的磁场，而磁力线总是力图从磁阻最小的路径通过，故电动机转子受到一个反应转矩，在此转矩的作用下，转子必然转到左图所示位置：1、3齿与A、A′极对齐。
动画
“三相”指三相步进电机；“单”指每次只能一相绕组通电；“三拍”指通电三次完成一个通电循环。
C
A'
B
B'
C'
A
3
4
1
2
同理，B相通电时，转子会转过30角，2、4
齿和B、B´ 磁极轴线对齐；当C相通电时，转子
再转过30角，1、3齿和C´、C磁极轴线对齐。
1
C'
3
4
2
C
A'
B
B'
A
这种工作方式下，三个绕组依次通电一次为一个循环周期，一个循环周期包括三个工作脉冲，所以称为三相单三拍工作方式。
按AB C A  ……的顺序给三相绕组轮流通电，转子便一步一步转动起来。每一拍转过30°(步距角)，每个通电循环周期(3拍)磁场在空间旋转了360°而转子转过90°(一个齿距角)。
2. 三相六拍
按AAB B BC C  CA的顺序给三相绕组轮流通电。这种方式可以获得更精确的控制特性。
C
A'
B
B'
C'
A
3
4
1
2
C
A'
B
B'
C'
A
3
4
1
2
A相通电，转子1、
3齿与A、A' 对齐。
A、B相同时通电，
A、A' 磁极拉住1、3齿，B、B' 磁极拉住2、4齿，转子转过15，到达左图所示位置。
动画
C
A'
B
B'
C'
A
3
4
1
2
B 相通电，转子2、
4齿与B、B´ 对齐,又转
过15。
3
4
1
2
C
A'
B
B'
C'
A
B、C相同时通电，
C' 、C 磁极拉住1、3
齿，B、B' 磁极拉住
2、4齿，转子再转过
15。
三相反应式步进电动机的一个通电循环周
期如下：AAB B BC C  CA，每个循
环周期分为六拍。每拍转子转过15（步距角），
一个通电循环周期(6拍)转子转过90