自整角机（应用于冶金、航海等的微型电机）

分类

自整角机按用途分为力矩式和控制式(变压器式)两种。力矩式用于同步指示系统；控制式用作测角元件。

力矩式自整角机 大多数采用两极凸极式结构，只在频率较高、尺寸较大时才采用隐极式结构。定、转子铁芯上分别装嵌单相激磁绕组和三相整步绕组。三相整步绕组为分布式星形接线，各相轴心线在空间相差120°。转子绕组通过滑环和电刷引出接线的为接触式自整角机；通过电磁耦合方法引出接线的为无接触式自整角机，后者无接触摩擦和无线电干扰，但结构复杂，性能指标和利用率低。用两台相同型号的力矩式自整角机可组成角度同步指示系统。其中一台为发送机，另一台为接收机。二者用同一电源激磁。整步绕组各相对应相接。当主令轴带动发送机转过角度为θ1，接收机所处位置为θ2角时，发送机整步绕组的各相感应电势为：

Ea＝Ecosθ1

Eb＝Ecos(θ1-120o)

Ec＝Ecos(θ1+120o)

式中E 为一相绕组中最大感应电势。接收机整步绕组的各相感应电势为

Eá＝Ecosθ2

E娔＝Ecos(θ2-120o)

E婞＝Ecos(θ2+120o)

由于二者转角不同，在整步绕组各相绕组中有均衡电流流过，它产生脉动磁场，在转子上产生电磁转矩M＝Mmsin δ(Mm为与自整角机结构有关的最大电磁转矩；δ＝θ1-θ2)，促使接收机转动，直到与发送机转角相同为止。自整角机电磁转矩较小，一般M＝(2.94～108)×10-3牛·厘米/度，只能带动指针或刻度盘等轻负载。力矩式自整角机可组成差动工作方式。这时有两台发送机，一台差动式接收机。接收机转角为两台发送机转角的代数和。在一定条件下一台发送机可带动多台接收机，称为力矩式自整角机的并联运行。

控制式自整角机 控制式自整角发送机结构与力矩式自整角机相似。为了提高输入阻抗，所用激磁绕组匝数较多。控制式自整角接收机（自整角变压器）多采用隐极式结构，并在转子上装设高精度的正弦绕组。两台控制式自整角机与力矩式自整角机相似可组成角度测量系统，也可以有差动工作方式。由于生产工艺方面的原因，自整角机有零位和角度等方面的误差。

结构

在自动控制系统中，常常需要指示位置和角度的数值，或者需要远距离调节执行机构的速度，或者需要某一根或多根轴随着另外的与其无机械连接的轴同步转动，这样，就出现了自整角机，即用来实现自动指示角度和同步传输角度的一类控制电机。

自整角机通常是两台或两台以上组合使用，产生信号的自整角机称为发送机，它将轴上的转角变换为电信号，接收信号的自整角机称为接收机，它将发送机发送的电信号变换为转轴的转角，从而实现角度的传输、变换和接收。在随动系统中主令轴只有一根，而从动轴可以是一根，也可以是多根，主令轴安装发送机，从动轴安装接受机，故而一台发送机带一台或多台接受机。

力矩式自整角机的转子多采用两极的凸极结构，对频率较高、规格较大的力矩式自整角机采用隐极结构。控制式自整角机的接收机转子采用隐极结构。通常，定子铁心槽内嵌有接成星形的三相对称绕组，称之为整步绕组。转子铁心槽内嵌有单相绕组，称之为励磁绕组。励磁绕组通过滑环和电刷装置与外电路连接。通常做成两极电机。自整角机的定子铁芯嵌有三相对称分布绕组，称为整步绕组，也叫同步绕组，联结为星形接法，转子上放置单相励磁绕组，可以做成凸极结构，也可做成隐极结构，这两种方式都是励磁绕组经集电环和电刷后接励磁电源。另外，也可把定子做成凸极式，转子做成隐极式，三相整步绕组嵌入转子铁芯槽内，并经集电环和电刷引出，而单相励磁绕组安装在定子凸极上。

自整角机