五種類型電機(jī)說明

1、五種類型電機(jī)說明五種類型電機(jī)說明一、伺服電機(jī)：伺服電動機(jī)又稱執(zhí)行電動機(jī)，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。其主要特點(diǎn)是，當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降，控制比較容易，體積小重量輕，輸出功率和轉(zhuǎn)矩大，方便調(diào)速。啟動轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速一般為變頻調(diào)速。又分為直流和交流伺服電動機(jī)兩大類。1、直流伺服電機(jī)：輸入或輸出為直流電能的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。它的模擬調(diào)速系統(tǒng)一般是由2個閉環(huán)構(gòu)成的

2、，既速度閉環(huán)和電流閉環(huán)，為使二者能夠相互協(xié)調(diào)、發(fā)揮作用，在系統(tǒng)中設(shè)置了2個調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流。2個反饋閉環(huán)在結(jié)構(gòu)上采用一環(huán)套一環(huán)的嵌套結(jié)構(gòu)，這就是所謂的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，它具有動態(tài)響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛地應(yīng)用。通常是由模擬運(yùn)放構(gòu)成PI或PID電路；信號調(diào)理主要是對反饋信號進(jìn)行濾波、放大。考慮到直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，模擬調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)傳遞函數(shù)關(guān)系在模擬調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試過程中，因電機(jī)的參數(shù)或負(fù)載的機(jī)械特性與理論值有較大差異

3、，往往需要頻繁更換R，C等元件來改變電路參數(shù)，以獲得預(yù)期的動態(tài)性能指標(biāo)，這樣做起來非常麻煩，如果采用可編程模擬器件構(gòu)成調(diào)節(jié)器電路，系統(tǒng)參數(shù)如增益、帶寬甚至電路結(jié)構(gòu)都可以通過軟件進(jìn)行修改，調(diào)試起來就非常方便了。直流伺服電機(jī)分為有刷和無刷電機(jī)，有刷電機(jī)成本低，結(jié)構(gòu)簡單，啟動轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，控制容易，需要維護(hù)，但維護(hù)方便（換碳刷），會產(chǎn)生電磁干擾，對環(huán)境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。無刷電機(jī)體積小，重量輕，出力大，

4、響應(yīng)快，速度高，慣量小，轉(zhuǎn)動平滑，力矩穩(wěn)定。容易實(shí)現(xiàn)智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機(jī)免維護(hù)不存在碳刷損耗的情況，效率很高，運(yùn)行溫度低噪音小，電磁輻射很小，長壽命，可用于各種環(huán)境。直流伺服電機(jī)可應(yīng)用在火花機(jī)，機(jī)器手，精確的機(jī)器等，同時可加配減速箱，令機(jī)器設(shè)備帶來可靠的準(zhǔn)確性及高扭力。2、交流伺服電機(jī)：輸入或輸出為交流電能的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。交流電動機(jī)分定子繞組和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體.轉(zhuǎn)子導(dǎo)體形狀像鼠籠導(dǎo)體與導(dǎo)體之間用硅鋼片，有的交流

5、電動機(jī)轉(zhuǎn)子也有繞組。交流伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子是高阻抗的金屬合金制成的，定子上的線圈有兩組，分勵磁線圈和力矩線圈，勵磁線圈以固定的頻率給轉(zhuǎn)子勵磁，力矩線圈負(fù)責(zé)提供轉(zhuǎn)動的力矩，這兩組線圈都在驅(qū)動器的帶動下工作。自帶的叫：旋轉(zhuǎn)編碼器，精度是：分度數(shù)（轉(zhuǎn)動一周發(fā)出的脈沖數(shù)）。交流伺服電機(jī)也是無刷電機(jī)，分為同步和異步電機(jī)，目前運(yùn)動控制中一般都用同步電機(jī)，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高轉(zhuǎn)動速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平

6、穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。同步電機(jī)的主要運(yùn)行方式有三種，即作為發(fā)電機(jī)、電動機(jī)和補(bǔ)償機(jī)運(yùn)行。作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行是同步電機(jī)最主要的運(yùn)行方式，作為電動機(jī)運(yùn)行是同步電機(jī)的另一種重要的運(yùn)行方式。同步電動機(jī)的功率因數(shù)可以調(diào)節(jié)，在不要求調(diào)速的場合，應(yīng)用大型同步電動機(jī)可以提高運(yùn)行效率。近年來，小型同步電動機(jī)在變頻調(diào)速系統(tǒng)中開始得到較多地應(yīng)用。同步電機(jī)還可以接于電網(wǎng)作為同步補(bǔ)償機(jī)。這時電機(jī)不帶任何機(jī)械負(fù)載，靠調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子中的勵磁電流向電網(wǎng)發(fā)出所需的感性或者容性無功功率，以達(dá)

7、到改善電網(wǎng)功率因數(shù)或者調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓的目的。異步電機(jī)負(fù)載時的轉(zhuǎn)速與所接電網(wǎng)的頻率之比不是恒定關(guān)系。異步電機(jī)包括感應(yīng)電機(jī)、雙饋異步電機(jī)和交流換向器電機(jī)。感應(yīng)電機(jī)應(yīng)用最廣，在不致引起誤解或混淆的情況下，一般可稱感應(yīng)電機(jī)為異步電機(jī)。普通異步電機(jī)的定子繞組接交流電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子繞組不需與其他電源連接。因此，它具有結(jié)構(gòu)簡單，制造、使用和維護(hù)方便，運(yùn)行可靠以及質(zhì)量較小，成維護(hù)檢修也比較麻煩。因此，電機(jī)制造業(yè)中正在努力改善交流電動機(jī)的調(diào)速性能，并且大量代替直

8、流電動機(jī)。不過，近年來在利用可控硅整流裝置代替直流發(fā)電機(jī)方面，已經(jīng)取得了很大進(jìn)展。包括直流電機(jī)在內(nèi)的一切旋轉(zhuǎn)電機(jī)，實(shí)際上都是依據(jù)我們所知道的兩條基本原則制造的。一條是：導(dǎo)線切割磁通產(chǎn)生感應(yīng)電動勢；另一條是：載流導(dǎo)體在磁場中受到電磁力的作用。因此，從結(jié)構(gòu)上來看，任何電機(jī)都包括磁場部分和電路部分。從上述原理可見，任何電機(jī)都體現(xiàn)著電和磁的相互作用，是電、磁這兩個矛盾著的對立面的統(tǒng)一。我們在這一章里討論直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，就是討論直流電機(jī)

9、中的“磁”和“電”如何相互作用，相互制約，以及體現(xiàn)兩者之間相互關(guān)系的物理量和現(xiàn)象（電樞電動勢、電磁轉(zhuǎn)矩、電磁功率、電樞反應(yīng)等）。三、步進(jìn)電機(jī)：步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個脈沖信號，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個步距角當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度（及步進(jìn)角）。您可以通過

10、控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時您可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無累積誤差等特點(diǎn)。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來控制變的非常的簡單。步進(jìn)電動機(jī)的位移量與脈沖數(shù)嚴(yán)格成比例，這就不會引起誤差的積累，其轉(zhuǎn)速與脈沖頻率和步距角有關(guān)。雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用，但步進(jìn)電機(jī)并不能象普通的直流電機(jī)，交流電機(jī)在常規(guī)下使用。對于步進(jìn)電

11、機(jī)不能簡單的說是直流還是交流，步進(jìn)電機(jī)在運(yùn)行時，步進(jìn)電機(jī)的各繞組，要按一定的次序加以一定幅度，一定寬度的脈沖，這個脈沖電流流過繞組時，有單方向，也有雙方向的區(qū)別。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。而且步進(jìn)電機(jī)本身不接電源的!步進(jìn)電機(jī)是通過驅(qū)動器連接電源的！驅(qū)動器分高壓和低壓之分，也就是所謂的直流和交流！步進(jìn)電機(jī)分三種：永磁式（PM），反應(yīng)式（VR），混合式（HB）和單相式步進(jìn)電機(jī)。永磁式步進(jìn)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體

12、積較小，步進(jìn)角一般為7.5度或15度；反應(yīng)式步進(jìn)一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為1.5度，但噪聲和振動都很大。在歐美等發(fā)達(dá)國家80年代已被淘汰；混合式步進(jìn)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相：兩相步進(jìn)角一般為1.8度而五相步進(jìn)角一般為0.72度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。四、力矩電機(jī)：力矩電機(jī)是一種具有軟機(jī)械特性和寬調(diào)速范圍的特種電機(jī)。這種電機(jī)的軸不是以恒功率輸出動力而是以恒力矩輸出動力。力矩電機(jī)包括：直流力矩

13、電機(jī)、交流力矩電機(jī)、和無刷直流力矩電機(jī)。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩增大時能自動降低轉(zhuǎn)速，同時加大輸出轉(zhuǎn)矩。因?yàn)樗鶚?biāo)的容量是用軸上的輸出轉(zhuǎn)矩來表示的，所以才叫力矩電機(jī)。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為一定值時改變電機(jī)端電壓便可調(diào)速。但轉(zhuǎn)速的調(diào)整率不好?。?！因而在電機(jī)軸上加一測速裝置，配上控制器.利用測速裝置輸出的電壓和控制器給定的電壓相比，來自動調(diào)節(jié)電機(jī)的端電壓，使電機(jī)穩(wěn)定！可使張力和線速度的變化保持在一定范圍內(nèi)。力矩電機(jī)的控制是根據(jù)不同的要求，調(diào)節(jié)其電源電壓，以適合不同

14、張力的需要。一般對同一種規(guī)格的產(chǎn)品，調(diào)整好張力后，在以后的周期內(nèi)不必再予調(diào)整?？刂频姆椒ê芎唵?，任何一種調(diào)壓裝置都可應(yīng)用。調(diào)壓裝置的功率，應(yīng)按電機(jī)的最大電流（既在額定輸出并處于堵轉(zhuǎn)時的電流）選用。同時具有低轉(zhuǎn)速、大扭矩、過載能力強(qiáng)、響應(yīng)快、特性線性度好、力矩波動小等特點(diǎn)，可直接驅(qū)動負(fù)載省去減速傳動齒輪，從而提高了系統(tǒng)的運(yùn)行精度。為取得不同性能指標(biāo)，該電機(jī)有小氣隙、中氣隙、大氣隙三種不同結(jié)構(gòu)形式，小氣隙結(jié)構(gòu)，可以滿足一般使用精度要求，優(yōu)點(diǎn)