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(shua)直流電(dian)(dian)機(ji)和有刷(shua)直流電(dian)(dian)機(ji)、永磁直流電(dian)(dian)機(ji)和電(dian)(dian)磁直流電(dian)(dian)機(ji)。
(1)永磁(ci)直(zhi)流電機按材料(liao)又分為稀土、鐵氧體、鋁(lv)鎳鈷永磁(ci)直(zhi)流電機。
(2)電(dian)磁直(zhi)流電(dian)機(ji)按勵磁方式又分(fen)為串勵、并勵、他勵和復(fu)勵直(zhi)流電(dian)機(ji)。
(3)交(jiao)流電機可(ke)分(fen):單相電機和三相電機
3、按用途分
有驅(qu)動(dong)電(dian)機和控制(zhi)用電(dian)機。
4、按運轉速度分
有高速(su)(su)電(dian)機(ji)(ji)、低速(su)(su)電(dian)機(ji)(ji)、恒速(su)(su)電(dian)機(ji)(ji)和(he)調速(su)(su)電(dian)機(ji)(ji)。
低速(su)電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)又分為齒輪減速(su)電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)、電(dian)(dian)(dian)磁減速(su)電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)、力(li)矩電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)和爪(zhua)極(ji)同步電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)等。
二、不同類型電機的特點
1、無刷直流電動機
無刷直流(liu)(liu)電機(ji)是(shi)(shi)在有(you)刷直流(liu)(liu)電動(dong)機(ji)的(de)(de)(de)(de)基礎上發展(zhan)來(lai)的(de)(de)(de)(de),但它的(de)(de)(de)(de)驅動(dong)電流(liu)(liu)是(shi)(shi)不(bu)(bu)折不(bu)(bu)扣的(de)(de)(de)(de)交流(liu)(liu)。無刷直流(liu)(liu)電機(ji)又可以分為無刷速(su)率電機(ji)和無刷力矩電機(ji)。一(yi)(yi)般(ban)地,無刷電機(ji)的(de)(de)(de)(de)驅動(dong)電流(liu)(liu)有(you)兩種(zhong)(zhong),一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)(shi)梯形波(一(yi)(yi)般(ban)是(shi)(shi)“方波”),另一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)(shi)正弦波。有(you)時(shi)候把前(qian)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)叫直流(liu)(liu)無刷電機(ji),后一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)叫交流(liu)(liu)伺(si)(si)服(fu)(fu)電機(ji),確(que)切地講是(shi)(shi)交流(liu)(liu)伺(si)(si)服(fu)(fu)電動(dong)機(ji)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)。
無(wu)刷(shua)(shua)直(zhi)(zhi)流(liu)電(dian)(dian)機為了(le)減(jian)少轉(zhuan)動慣(guan)量(liang),通常采(cai)用“細(xi)長(chang)”的(de)結構。無(wu)刷(shua)(shua)直(zhi)(zhi)流(liu)電(dian)(dian)機在重量(liang)和體積上(shang)要比有刷(shua)(shua)直(zhi)(zhi)流(liu)電(dian)(dian)機小的(de)多,相應的(de)轉(zhuan)動慣(guan)量(liang)可以(yi)減(jian)少40%—50%左右。由于永磁材料(liao)的(de)加工問題,致使無(wu)刷(shua)(shua)直(zhi)(zhi)流(liu)電(dian)(dian)機一般的(de)容量(liang)都在100kW以(yi)下。
這(zhe)種電動機的(de)機械特性(xing)和調節特性(xing)的(de)線(xian)性(xing)度好(hao),調速范圍(wei)廣,壽(shou)命長,維護方便噪聲小,不存在因電刷而引起(qi)的(de)一系列(lie)問題(ti),所以這(zhe)種電動機在控(kong)制系統中有很(hen)大的(de)應用潛力(li)。
2、步進電動機
所謂步(bu)進電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)就(jiu)是(shi)一(yi)(yi)(yi)(yi)種(zhong)將電(dian)(dian)(dian)脈(mo)沖(chong)轉化為角位(wei)(wei)移的(de)執行機(ji)(ji)(ji)構(gou)。更通俗一(yi)(yi)(yi)(yi)點講:當步(bu)進驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)器(qi)接收(shou)到(dao)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)脈(mo)沖(chong)信號(hao),它就(jiu)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)步(bu)進電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)按設定的(de)方向轉動(dong)(dong)(dong)(dong)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)固定的(de)角度。我們可(ke)以(yi)通過控制脈(mo)沖(chong)的(de)個(ge)(ge)數來控制電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)的(de)角位(wei)(wei)移量,從(cong)而達到(dao)精(jing)確定位(wei)(wei)的(de)目(mu)的(de)。同時還可(ke)以(yi)通過控制脈(mo)沖(chong)頻率來控制電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)轉動(dong)(dong)(dong)(dong)的(de)速(su)度和加速(su)度,從(cong)而達到(dao)調速(su)的(de)目(mu)的(de)。目(mu)前,比較常用的(de)步(bu)進電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)包括反應式(shi)步(bu)進電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(VR)、永磁式(shi)步(bu)進電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(PM)、混合式(shi)步(bu)進電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(HB)和單相式(shi)步(bu)進電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)等。
步(bu)進(jin)(jin)電動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)和普通電動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)區別主(zhu)要(yao)就在(zai)于(yu)(yu)其(qi)脈(mo)沖驅(qu)動(dong)(dong)(dong)的(de)(de)形式,正是這個特點,步(bu)進(jin)(jin)電動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)可以(yi)(yi)和現代的(de)(de)數字控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)技術相結(jie)(jie)合。但步(bu)進(jin)(jin)電動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)在(zai)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)精度、速度變化范圍(wei)、低速性能方面都不(bu)如傳統閉環控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)的(de)(de)直(zhi)流伺服(fu)電動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)。所(suo)(suo)(suo)以(yi)(yi)主(zhu)要(yao)應用在(zai)精度要(yao)求不(bu)是特別高的(de)(de)場合。由(you)于(yu)(yu)步(bu)進(jin)(jin)電動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)具有結(jie)(jie)構簡單、可靠(kao)性高和成本低的(de)(de)特點,所(suo)(suo)(suo)以(yi)(yi)步(bu)進(jin)(jin)電動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)廣(guang)泛應用在(zai)生產實踐的(de)(de)各個領域。尤其(qi)是在(zai)數控(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)床制(zhi)(zhi)造領域,由(you)于(yu)(yu)步(bu)進(jin)(jin)電動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)不(bu)需要(yao)A/D轉換,能夠直(zhi)接將數字脈(mo)沖信(xin)號轉化成為(wei)角位移,所(suo)(suo)(suo)以(yi)(yi)一直(zhi)被(bei)認為(wei)是最理想的(de)(de)數控(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)床執行元件。
除了在數控機床(chuang)上的(de)應(ying)用(yong),步進電機也(ye)可以用(yong)在其他的(de)機械上,比如作(zuo)為自(zi)動送料機中的(de)馬達,作(zuo)為通用(yong)的(de)軟盤驅動器的(de)馬達,也(ye)可以應(ying)用(yong)在打印機和繪圖儀中。
此外,步(bu)進(jin)電動(dong)(dong)(dong)機(ji)也(ye)存在許多缺陷。由(you)于步(bu)進(jin)電機(ji)存在空載啟動(dong)(dong)(dong)頻率(lv),所以步(bu)進(jin)電機(ji)可以低(di)速(su)正(zheng)常運(yun)轉(zhuan),但若(ruo)高于一定速(su)度(du)時(shi)就(jiu)無法啟動(dong)(dong)(dong),并(bing)伴有(you)尖銳的嘯叫(jiao)聲(sheng)。不同廠家的細分(fen)驅動(dong)(dong)(dong)器精度(du)可能(neng)差(cha)別很(hen)大,細分(fen)數(shu)越大精度(du)越難控(kong)制。并(bing)且,步(bu)進(jin)電機(ji)低(di)速(su)轉(zhuan)動(dong)(dong)(dong)時(shi)有(you)較大的振動(dong)(dong)(dong)和噪聲(sheng)。
3、伺服電動機
伺(si)服電(dian)動機廣泛(fan)應(ying)用于各(ge)種控(kong)制系統中,能將(jiang)輸(shu)(shu)入(ru)的電(dian)壓信號轉換為電(dian)機軸上的機械輸(shu)(shu)出量,拖動被控(kong)制元(yuan)件,從(cong)而達到控(kong)制目的。
伺(si)服(fu)(fu)電(dian)(dian)動機(ji)有(you)直(zhi)流(liu)和交流(liu)之(zhi)分。最(zui)早的(de)(de)伺(si)服(fu)(fu)電(dian)(dian)動機(ji)是一(yi)般的(de)(de)直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)動機(ji),在控制精度不高的(de)(de)情(qing)況下,才(cai)采用一(yi)般的(de)(de)直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)機(ji)做伺(si)服(fu)(fu)電(dian)(dian)動機(ji)。目前的(de)(de)直(zhi)流(liu)伺(si)服(fu)(fu)電(dian)(dian)動機(ji)從(cong)結構上講,就是小功率(lv)的(de)(de)直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)動機(ji),其勵磁(ci)多采用電(dian)(dian)樞控制和磁(ci)場控制,但通常采用電(dian)(dian)樞控制。
旋轉電(dian)機的(de)分類,直流(liu)伺服電(dian)動機在(zai)(zai)機械(xie)特性(xing)上能(neng)夠(gou)很(hen)好(hao)的(de)滿足控制系統的(de)要求,但是由于換向器的(de)存(cun)在(zai)(zai),存(cun)在(zai)(zai)許多(duo)的(de)不(bu)足:換向器與電(dian)刷之間易產(chan)生火(huo)花(hua),干擾驅動器工作,不(bu)能(neng)應(ying)用在(zai)(zai)有(you)可燃氣體的(de)場(chang)合。電(dian)刷和換向器存(cun)在(zai)(zai)摩擦,會產(chan)生較大(da)的(de)死區。結構(gou)復雜,維護(hu)比(bi)較困(kun)難(nan)。
交流伺服電(dian)動(dong)(dong)機(ji)本質上是一種兩相異步電(dian)動(dong)(dong)機(ji),其控制(zhi)方法主要有三種:幅值控制(zhi)、相位(wei)控制(zhi)和(he)幅相控制(zhi)。
一般地,伺服(fu)電動機要(yao)(yao)求電動機的轉(zhuan)速(su)要(yao)(yao)受所加電壓信(xin)號(hao)的控制(zhi)。轉(zhuan)速(su)能夠隨(sui)著所加電壓信(xin)號(hao)的變化而連續變化。電動機的反映(ying)要(yao)(yao)快、體(ti)積要(yao)(yao)小(xiao)、控制(zhi)功率要(yao)(yao)小(xiao)。伺服(fu)電動機主(zhu)要(yao)(yao)應用在各種運動控制(zhi)系統中,尤其是隨(sui)動系統。
4、力矩電動機
所謂的力矩(ju)電動機(ji)是一種扁(bian)平型多極永磁直(zhi)流電動機(ji)。其電樞有(you)較多的槽數(shu)、換向(xiang)片(pian)數(shu)和(he)串聯(lian)導體數(shu),以降低轉(zhuan)矩(ju)脈動和(he)轉(zhuan)速脈動。力矩(ju)電動機(ji)有(you)直(zhi)流力矩(ju)電動機(ji)和(he)交流力矩(ju)電動機(ji)兩種。
其(qi)中,直流力(li)矩電(dian)動機(ji)的(de)(de)自感電(dian)抗很小,所以(yi)響應性很好。其(qi)輸(shu)出力(li)矩與輸(shu)入電(dian)流成正比,與轉子的(de)(de)速度和位置無關。它可以(yi)在(zai)接近堵轉狀態下直接和負載(zai)連接低速運行而不用(yong)齒(chi)輪減(jian)速,所以(yi)在(zai)負載(zai)的(de)(de)軸上能產生很高的(de)(de)力(li)矩對慣性比,并(bing)能消除由(you)于使用(yong)減(jian)速齒(chi)輪而產生的(de)(de)系統(tong)誤差。
交流(liu)力矩電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)又可以分為(wei)同步和異步兩種,目前常(chang)用的是(shi)鼠籠型(xing)(xing)異步力矩電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji),它具有低轉(zhuan)速和大力矩的特(te)點。一(yi)般地,在紡織工(gong)業中經(jing)常(chang)使用交流(liu)力矩電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji),其(qi)工(gong)作原理和結構和單相異步電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)的相同,但(dan)是(shi)由于(yu)鼠籠型(xing)(xing)轉(zhuan)子(zi)的電(dian)(dian)(dian)阻較大,所(suo)以其(qi)機(ji)械特(te)性較軟。