一、電機的種類有哪些
1、按工作電源種類劃分
可分為直流電機(ji)和交流電機(ji)。
2、按結構及工作原理劃分
無刷直(zhi)流(liu)(liu)電機(ji)(ji)和有刷直(zhi)流(liu)(liu)電機(ji)(ji)、永磁直(zhi)流(liu)(liu)電機(ji)(ji)和電磁直(zhi)流(liu)(liu)電機(ji)(ji)。
(1)永磁(ci)(ci)直流電機(ji)按材料(liao)又分為稀土、鐵(tie)氧體、鋁鎳鈷永磁(ci)(ci)直流電機(ji)。
(2)電磁直流電機(ji)(ji)按勵磁方(fang)式又(you)分(fen)為串勵、并勵、他勵和復勵直流電機(ji)(ji)。
(3)交(jiao)流電機(ji)可分:單相電機(ji)和(he)三相電機(ji)
3、按用途分
有驅(qu)動電機和控制用電機。
4、按運轉速度分
有高速(su)電(dian)機、低速(su)電(dian)機、恒速(su)電(dian)機和調速(su)電(dian)機。
低速(su)電動(dong)(dong)機又分為(wei)齒輪(lun)減速(su)電動(dong)(dong)機、電磁(ci)減速(su)電動(dong)(dong)機、力矩電動(dong)(dong)機和爪(zhua)極同步電動(dong)(dong)機等。
二、不同類型電機的特點
1、無刷直流電動機
無(wu)刷(shua)直(zhi)流(liu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)是在有(you)刷(shua)直(zhi)流(liu)電(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)基礎上(shang)發展來的(de)(de)(de),但它的(de)(de)(de)驅動(dong)(dong)電(dian)流(liu)是不折不扣(kou)的(de)(de)(de)交(jiao)流(liu)。無(wu)刷(shua)直(zhi)流(liu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)又(you)可以分(fen)為無(wu)刷(shua)速(su)率電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)和無(wu)刷(shua)力矩電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)。一(yi)般(ban)地,無(wu)刷(shua)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)驅動(dong)(dong)電(dian)流(liu)有(you)兩種(zhong),一(yi)種(zhong)是梯(ti)形波(一(yi)般(ban)是“方波”),另一(yi)種(zhong)是正弦(xian)波。有(you)時候把前一(yi)種(zhong)叫(jiao)直(zhi)流(liu)無(wu)刷(shua)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji),后一(yi)種(zhong)叫(jiao)交(jiao)流(liu)伺服(fu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji),確切地講(jiang)是交(jiao)流(liu)伺服(fu)電(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)。
無刷(shua)直(zhi)(zhi)流電機為了減少轉(zhuan)動(dong)慣量,通常采用“細長(chang)”的(de)(de)(de)結構。無刷(shua)直(zhi)(zhi)流電機在(zai)重量和(he)體積(ji)上要(yao)比有刷(shua)直(zhi)(zhi)流電機小的(de)(de)(de)多,相應的(de)(de)(de)轉(zhuan)動(dong)慣量可以減少40%—50%左右。由(you)于永磁材料的(de)(de)(de)加工問題,致使(shi)無刷(shua)直(zhi)(zhi)流電機一般的(de)(de)(de)容量都(dou)在(zai)100kW以下。
這種(zhong)電動機(ji)的機(ji)械特性(xing)和調節(jie)特性(xing)的線性(xing)度好,調速范圍廣,壽命(ming)長,維護方便(bian)噪聲小,不存在(zai)因電刷而引起的一(yi)系(xi)列問題,所(suo)以(yi)這種(zhong)電動機(ji)在(zai)控制(zhi)系(xi)統中(zhong)有很大的應用潛力。
2、步進電動機
所謂(wei)步(bu)進電(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)就是一(yi)種將電(dian)脈沖(chong)轉(zhuan)化為角(jiao)位移的(de)(de)(de)(de)(de)(de)執行機(ji)(ji)(ji)(ji)構。更通俗一(yi)點講:當步(bu)進驅(qu)動(dong)(dong)器接收到(dao)(dao)一(yi)個(ge)脈沖(chong)信(xin)號,它就驅(qu)動(dong)(dong)步(bu)進電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)按設定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方向轉(zhuan)動(dong)(dong)一(yi)個(ge)固定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)角(jiao)度(du)(du)。我們(men)可以通過控制(zhi)(zhi)(zhi)脈沖(chong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)個(ge)數來控制(zhi)(zhi)(zhi)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)角(jiao)位移量,從(cong)而達(da)(da)到(dao)(dao)精確(que)定(ding)(ding)位的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。同時(shi)還可以通過控制(zhi)(zhi)(zhi)脈沖(chong)頻率來控制(zhi)(zhi)(zhi)電(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)轉(zhuan)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)(su)度(du)(du)和加速(su)(su)度(du)(du),從(cong)而達(da)(da)到(dao)(dao)調速(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。目(mu)前,比較(jiao)常用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)步(bu)進電(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)包括反應(ying)式(shi)步(bu)進電(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(VR)、永磁式(shi)步(bu)進電(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(PM)、混合式(shi)步(bu)進電(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(HB)和單相(xiang)式(shi)步(bu)進電(dian)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)等。
步進(jin)(jin)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)和普通電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)的(de)區(qu)別主要就在于(yu)其脈沖(chong)驅動(dong)的(de)形式(shi),正是這個特點(dian),步進(jin)(jin)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)可以(yi)和現代的(de)數字控(kong)制(zhi)技術(shu)相(xiang)結(jie)合。但步進(jin)(jin)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)在控(kong)制(zhi)精(jing)度、速度變化(hua)范圍、低速性能(neng)(neng)方面都不如(ru)傳統閉環控(kong)制(zhi)的(de)直流伺服電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)。所(suo)以(yi)主要應(ying)用在精(jing)度要求不是特別高的(de)場(chang)合。由于(yu)步進(jin)(jin)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)具有結(jie)構簡單、可靠性高和成本低的(de)特點(dian),所(suo)以(yi)步進(jin)(jin)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)廣泛應(ying)用在生產實踐的(de)各(ge)個領域。尤其是在數控(kong)機(ji)(ji)床制(zhi)造領域,由于(yu)步進(jin)(jin)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)不需(xu)要A/D轉換,能(neng)(neng)夠直接將(jiang)數字脈沖(chong)信號轉化(hua)成為角位移,所(suo)以(yi)一(yi)直被認為是最理想的(de)數控(kong)機(ji)(ji)床執行元件。
除了(le)在(zai)數控機(ji)床上的(de)應用,步進(jin)電機(ji)也可以(yi)用在(zai)其他的(de)機(ji)械上,比如作為自動送料機(ji)中(zhong)的(de)馬達,作為通(tong)用的(de)軟盤驅動器(qi)的(de)馬達,也可以(yi)應用在(zai)打印機(ji)和(he)繪(hui)圖儀(yi)中(zhong)。
此外,步(bu)進(jin)(jin)電(dian)動(dong)(dong)(dong)機也存(cun)在(zai)許多缺陷。由于步(bu)進(jin)(jin)電(dian)機存(cun)在(zai)空載啟(qi)動(dong)(dong)(dong)頻率,所以步(bu)進(jin)(jin)電(dian)機可以低速(su)正常運轉,但若高(gao)于一定速(su)度(du)時就無法啟(qi)動(dong)(dong)(dong),并伴有尖銳的(de)嘯叫聲。不同廠(chang)家的(de)細(xi)分驅動(dong)(dong)(dong)器(qi)精(jing)度(du)可能(neng)差別很大,細(xi)分數越大精(jing)度(du)越難(nan)控制。并且,步(bu)進(jin)(jin)電(dian)機低速(su)轉動(dong)(dong)(dong)時有較(jiao)大的(de)振動(dong)(dong)(dong)和噪(zao)聲。
3、伺服電動機
伺服電動(dong)機廣泛應用于各種控制(zhi)(zhi)系統(tong)中(zhong),能將輸(shu)入的(de)電壓信(xin)號轉換為電機軸上(shang)的(de)機械(xie)輸(shu)出量,拖動(dong)被控制(zhi)(zhi)元件,從而(er)達到控制(zhi)(zhi)目(mu)的(de)。
伺(si)服電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)有(you)直(zhi)流和交流之分。最早(zao)的伺(si)服電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)是一般的直(zhi)流電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji),在(zai)控(kong)制(zhi)(zhi)精度不高(gao)的情(qing)況下,才采用一般的直(zhi)流電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)做伺(si)服電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)。目前的直(zhi)流伺(si)服電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)從結構上講,就是小(xiao)功率(lv)的直(zhi)流電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji),其勵磁多采用電(dian)(dian)(dian)(dian)樞控(kong)制(zhi)(zhi)和磁場控(kong)制(zhi)(zhi),但通常(chang)采用電(dian)(dian)(dian)(dian)樞控(kong)制(zhi)(zhi)。
旋轉(zhuan)電(dian)機(ji)的分類,直流伺服電(dian)動(dong)機(ji)在(zai)機(ji)械(xie)特(te)性(xing)上能(neng)夠(gou)很好(hao)的滿足控制系統的要求,但是由于(yu)換向器(qi)(qi)的存在(zai),存在(zai)許多的不足:換向器(qi)(qi)與電(dian)刷之間易(yi)產(chan)生火花(hua),干擾驅(qu)動(dong)器(qi)(qi)工作,不能(neng)應用在(zai)有(you)可燃氣體的場合。電(dian)刷和換向器(qi)(qi)存在(zai)摩擦,會產(chan)生較大的死區。結構復(fu)雜,維護比(bi)較困難。
交(jiao)流(liu)伺服電動機本(ben)質(zhi)上是一種(zhong)兩相異步(bu)電動機,其控制方法主要有三種(zhong):幅值控制、相位控制和幅相控制。
一般地,伺(si)服電(dian)動機要(yao)求(qiu)電(dian)動機的(de)轉速(su)要(yao)受所(suo)加電(dian)壓信(xin)號(hao)的(de)控(kong)制(zhi)(zhi)。轉速(su)能夠隨著(zhu)所(suo)加電(dian)壓信(xin)號(hao)的(de)變(bian)化(hua)而連續(xu)變(bian)化(hua)。電(dian)動機的(de)反(fan)映要(yao)快、體積要(yao)小(xiao)、控(kong)制(zhi)(zhi)功率(lv)要(yao)小(xiao)。伺(si)服電(dian)動機主要(yao)應用在各種運動控(kong)制(zhi)(zhi)系統中(zhong),尤其是隨動系統。
4、力矩電動機
所謂的力矩(ju)(ju)電動(dong)(dong)機(ji)是(shi)一種扁平型多極永磁直流電動(dong)(dong)機(ji)。其電樞有(you)較(jiao)多的槽數、換向片數和串聯導體數,以降低(di)轉矩(ju)(ju)脈動(dong)(dong)和轉速脈動(dong)(dong)。力矩(ju)(ju)電動(dong)(dong)機(ji)有(you)直流力矩(ju)(ju)電動(dong)(dong)機(ji)和交流力矩(ju)(ju)電動(dong)(dong)機(ji)兩種。
其中,直流力矩(ju)電(dian)動機的(de)自(zi)感電(dian)抗很小,所以(yi)響應性很好。其輸出力矩(ju)與輸入電(dian)流成正比(bi),與轉(zhuan)子的(de)速(su)度和(he)位置(zhi)無(wu)關。它可(ke)以(yi)在接(jie)近(jin)堵轉(zhuan)狀態(tai)下直接(jie)和(he)負載連接(jie)低速(su)運行而(er)不(bu)用(yong)齒輪(lun)減速(su),所以(yi)在負載的(de)軸上能產生很高的(de)力矩(ju)對慣性比(bi),并能消除由于使(shi)用(yong)減速(su)齒輪(lun)而(er)產生的(de)系(xi)統誤差。
交流力矩電(dian)動(dong)機(ji)(ji)又可以(yi)分為同(tong)步(bu)(bu)和(he)(he)異(yi)步(bu)(bu)兩(liang)種,目前常用的是(shi)鼠籠型異(yi)步(bu)(bu)力矩電(dian)動(dong)機(ji)(ji),它具有低轉速和(he)(he)大(da)力矩的特點。一般(ban)地,在紡織工(gong)業(ye)中經常使用交流力矩電(dian)動(dong)機(ji)(ji),其(qi)工(gong)作(zuo)原理(li)和(he)(he)結構(gou)和(he)(he)單相(xiang)異(yi)步(bu)(bu)電(dian)動(dong)機(ji)(ji)的相(xiang)同(tong),但是(shi)由(you)于(yu)鼠籠型轉子的電(dian)阻較大(da),所(suo)以(yi)其(qi)機(ji)(ji)械特性較軟(ruan)。