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電機的種類有哪些 不同類型電機的特點

摘要:電機的種類有很多,可以按照按工作電源種類劃分、結構及工作原理劃分、用途以及運轉速度劃分,如按照用途有有驅動電機和控制用電機這兩種類型。不同類型也有著不同的特點作用于不同的地方,如無刷直流電動機機械特性和調節特性的線性度好,調速范圍廣,壽命長,維護方便噪聲小,不存在因電刷而引起的一系列問題。接下來本文將簡單介紹電機的種類有哪些以及不同類型電機的特點,一起來看看吧!

一、電機的種類有哪些

1、按工作電源種類劃分

可分為直(zhi)流電機和交流電機。

2、按結構及工作原理劃分

無刷直流(liu)(liu)(liu)電(dian)機(ji)和有刷直流(liu)(liu)(liu)電(dian)機(ji)、永磁直流(liu)(liu)(liu)電(dian)機(ji)和電(dian)磁直流(liu)(liu)(liu)電(dian)機(ji)。

(1)永(yong)磁(ci)直流(liu)電(dian)機(ji)按材料(liao)又分為稀土、鐵(tie)氧體、鋁鎳鈷永(yong)磁(ci)直流(liu)電(dian)機(ji)。

(2)電磁直(zhi)流電機按勵(li)(li)磁方式(shi)又(you)分為(wei)串勵(li)(li)、并勵(li)(li)、他(ta)勵(li)(li)和復勵(li)(li)直(zhi)流電機。

(3)交流電機可分(fen):單相電機和(he)三相電機

3、按用途分

有驅動電機和控制用電機。

4、按運轉速度分

有高速電(dian)(dian)機、低速電(dian)(dian)機、恒速電(dian)(dian)機和調速電(dian)(dian)機。

低速電動(dong)(dong)機(ji)(ji)又分為齒輪減速電動(dong)(dong)機(ji)(ji)、電磁減速電動(dong)(dong)機(ji)(ji)、力矩電動(dong)(dong)機(ji)(ji)和(he)爪極同步(bu)電動(dong)(dong)機(ji)(ji)等。

二、不同類型電機的特點

1、無刷直流電動機

無(wu)(wu)刷(shua)直流(liu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)是(shi)(shi)在有(you)(you)刷(shua)直流(liu)電(dian)(dian)(dian)動機(ji)(ji)(ji)的(de)基礎上發展來(lai)的(de),但它的(de)驅(qu)動電(dian)(dian)(dian)流(liu)是(shi)(shi)不折不扣的(de)交(jiao)流(liu)。無(wu)(wu)刷(shua)直流(liu)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)又(you)可以分為無(wu)(wu)刷(shua)速率電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)和無(wu)(wu)刷(shua)力矩電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)。一(yi)(yi)般地(di),無(wu)(wu)刷(shua)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)的(de)驅(qu)動電(dian)(dian)(dian)流(liu)有(you)(you)兩種(zhong)(zhong),一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)(shi)梯形波(bo)(一(yi)(yi)般是(shi)(shi)“方波(bo)”),另一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)(shi)正(zheng)弦波(bo)。有(you)(you)時候把前一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)叫(jiao)直流(liu)無(wu)(wu)刷(shua)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji),后一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)叫(jiao)交(jiao)流(liu)伺服電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji),確切地(di)講是(shi)(shi)交(jiao)流(liu)伺服電(dian)(dian)(dian)動機(ji)(ji)(ji)的(de)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)。

無(wu)刷直(zhi)流(liu)電(dian)機(ji)為了減(jian)(jian)少(shao)轉(zhuan)動慣量(liang),通常(chang)采用(yong)“細(xi)長”的(de)(de)結(jie)構。無(wu)刷直(zhi)流(liu)電(dian)機(ji)在(zai)重量(liang)和體積上要比有刷直(zhi)流(liu)電(dian)機(ji)小(xiao)的(de)(de)多(duo),相(xiang)應的(de)(de)轉(zhuan)動慣量(liang)可以減(jian)(jian)少(shao)40%—50%左(zuo)右(you)。由于(yu)永磁材料的(de)(de)加工問題,致使無(wu)刷直(zhi)流(liu)電(dian)機(ji)一般的(de)(de)容量(liang)都(dou)在(zai)100kW以下(xia)。

這種(zhong)電動機的機械特(te)性(xing)和調(diao)節特(te)性(xing)的線性(xing)度好,調(diao)速范(fan)圍廣,壽命(ming)長,維護方便噪聲小,不(bu)存在(zai)因電刷而引起的一系列問題(ti),所以這種(zhong)電動機在(zai)控制系統中有很大的應用潛力。

2、步進電動機

所謂(wei)步進(jin)電動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)就(jiu)是一(yi)(yi)(yi)種將(jiang)電脈(mo)沖(chong)轉(zhuan)化為角(jiao)(jiao)位(wei)移(yi)的(de)(de)(de)執行機(ji)(ji)構。更通俗一(yi)(yi)(yi)點(dian)講(jiang):當步進(jin)驅動(dong)(dong)(dong)器接(jie)收到一(yi)(yi)(yi)個脈(mo)沖(chong)信號,它就(jiu)驅動(dong)(dong)(dong)步進(jin)電機(ji)(ji)按(an)設定(ding)的(de)(de)(de)方向轉(zhuan)動(dong)(dong)(dong)一(yi)(yi)(yi)個固定(ding)的(de)(de)(de)角(jiao)(jiao)度(du)。我們可以通過控(kong)制脈(mo)沖(chong)的(de)(de)(de)個數來(lai)控(kong)制電機(ji)(ji)的(de)(de)(de)角(jiao)(jiao)位(wei)移(yi)量,從(cong)而達到精確定(ding)位(wei)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)。同時(shi)還可以通過控(kong)制脈(mo)沖(chong)頻率(lv)來(lai)控(kong)制電動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)轉(zhuan)動(dong)(dong)(dong)的(de)(de)(de)速度(du)和加(jia)速度(du),從(cong)而達到調速的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)。目(mu)前,比較常用的(de)(de)(de)步進(jin)電動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)包括反應式(shi)步進(jin)電動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(VR)、永磁(ci)式(shi)步進(jin)電動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(PM)、混合式(shi)步進(jin)電動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(HB)和單相式(shi)步進(jin)電動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)等。

步(bu)(bu)進(jin)(jin)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)和普通電(dian)(dian)動(dong)機(ji)的(de)區別主要(yao)就在于其脈沖(chong)(chong)驅(qu)動(dong)的(de)形(xing)式,正是(shi)這個(ge)(ge)特(te)點,步(bu)(bu)進(jin)(jin)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)可以(yi)和現代的(de)數(shu)(shu)字(zi)控(kong)(kong)制技(ji)術相結合(he)。但(dan)步(bu)(bu)進(jin)(jin)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)在控(kong)(kong)制精(jing)度(du)、速(su)度(du)變(bian)化(hua)范圍、低速(su)性能(neng)方面都不如傳統閉(bi)環控(kong)(kong)制的(de)直(zhi)流伺服電(dian)(dian)動(dong)機(ji)。所以(yi)主要(yao)應用(yong)在精(jing)度(du)要(yao)求不是(shi)特(te)別高(gao)的(de)場合(he)。由(you)于步(bu)(bu)進(jin)(jin)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)具有(you)結構簡單、可靠(kao)性高(gao)和成(cheng)本低的(de)特(te)點,所以(yi)步(bu)(bu)進(jin)(jin)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)廣泛應用(yong)在生產(chan)實踐的(de)各(ge)個(ge)(ge)領(ling)域。尤其是(shi)在數(shu)(shu)控(kong)(kong)機(ji)床制造領(ling)域,由(you)于步(bu)(bu)進(jin)(jin)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)不需要(yao)A/D轉換,能(neng)夠(gou)直(zhi)接將數(shu)(shu)字(zi)脈沖(chong)(chong)信號轉化(hua)成(cheng)為(wei)角(jiao)位移,所以(yi)一(yi)直(zhi)被認為(wei)是(shi)最理想的(de)數(shu)(shu)控(kong)(kong)機(ji)床執(zhi)行(xing)元件。

除了在(zai)數控(kong)機床上的應(ying)用(yong),步進電機也可(ke)以(yi)(yi)用(yong)在(zai)其他(ta)的機械上,比如作為(wei)自(zi)動(dong)送料機中的馬達,作為(wei)通用(yong)的軟盤驅動(dong)器的馬達,也可(ke)以(yi)(yi)應(ying)用(yong)在(zai)打印機和繪圖儀中。

此外,步進(jin)(jin)電(dian)動(dong)機(ji)也存(cun)(cun)在許多缺陷(xian)。由(you)于(yu)步進(jin)(jin)電(dian)機(ji)存(cun)(cun)在空載啟動(dong)頻率,所(suo)以(yi)(yi)步進(jin)(jin)電(dian)機(ji)可(ke)以(yi)(yi)低速(su)正常運轉(zhuan),但(dan)若高于(yu)一定速(su)度時就無法(fa)啟動(dong),并伴有尖(jian)銳(rui)的(de)(de)嘯叫聲。不同廠(chang)家(jia)的(de)(de)細分驅(qu)動(dong)器精度可(ke)能差(cha)別很大(da),細分數越大(da)精度越難控制。并且,步進(jin)(jin)電(dian)機(ji)低速(su)轉(zhuan)動(dong)時有較大(da)的(de)(de)振動(dong)和噪聲。

3、伺服電動機

伺服電(dian)動(dong)機(ji)廣泛應用于各種控(kong)制(zhi)系統中(zhong),能將輸入的(de)電(dian)壓信號(hao)轉換為電(dian)機(ji)軸上(shang)的(de)機(ji)械輸出量,拖動(dong)被控(kong)制(zhi)元(yuan)件,從而達到控(kong)制(zhi)目(mu)的(de)。

伺(si)服(fu)電動(dong)機(ji)有(you)直流和交流之(zhi)分。最早的(de)伺(si)服(fu)電動(dong)機(ji)是一般(ban)(ban)的(de)直流電動(dong)機(ji),在控(kong)制精(jing)度不高的(de)情(qing)況下,才采(cai)用(yong)一般(ban)(ban)的(de)直流電機(ji)做伺(si)服(fu)電動(dong)機(ji)。目前的(de)直流伺(si)服(fu)電動(dong)機(ji)從結構上講,就(jiu)是小功率的(de)直流電動(dong)機(ji),其勵磁(ci)多采(cai)用(yong)電樞控(kong)制和磁(ci)場(chang)控(kong)制,但通常采(cai)用(yong)電樞控(kong)制。

旋轉電(dian)機(ji)的(de)(de)(de)分(fen)類(lei),直(zhi)流伺服(fu)電(dian)動機(ji)在(zai)機(ji)械(xie)特(te)性上能(neng)夠很好的(de)(de)(de)滿足(zu)(zu)控制系(xi)統的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu),但是(shi)由于換(huan)向器(qi)的(de)(de)(de)存在(zai),存在(zai)許多(duo)的(de)(de)(de)不足(zu)(zu):換(huan)向器(qi)與(yu)電(dian)刷之間(jian)易產(chan)生火花,干擾驅動器(qi)工作,不能(neng)應用在(zai)有可燃氣體的(de)(de)(de)場合。電(dian)刷和換(huan)向器(qi)存在(zai)摩擦,會產(chan)生較大的(de)(de)(de)死區。結(jie)構(gou)復雜,維護(hu)比(bi)較困難。

交流伺服電動機本質上是(shi)一種(zhong)兩(liang)相異(yi)步電動機,其控(kong)(kong)制(zhi)方法主要有三(san)種(zhong):幅值控(kong)(kong)制(zhi)、相位控(kong)(kong)制(zhi)和幅相控(kong)(kong)制(zhi)。

一(yi)般地,伺服電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)要(yao)(yao)求電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)的轉(zhuan)速(su)要(yao)(yao)受所(suo)加電(dian)(dian)壓(ya)信號(hao)的控制(zhi)。轉(zhuan)速(su)能(neng)夠隨著所(suo)加電(dian)(dian)壓(ya)信號(hao)的變(bian)化(hua)而(er)連(lian)續變(bian)化(hua)。電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)的反映要(yao)(yao)快(kuai)、體積(ji)要(yao)(yao)小(xiao)、控制(zhi)功(gong)率要(yao)(yao)小(xiao)。伺服電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)主要(yao)(yao)應用在各種(zhong)運動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)控制(zhi)系統中,尤其(qi)是隨動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)系統。

4、力矩電動機

所謂的(de)力(li)矩電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)是(shi)一種(zhong)扁平(ping)型多(duo)極永磁直(zhi)流(liu)電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)。其電(dian)樞有較多(duo)的(de)槽數、換向(xiang)片數和(he)(he)串聯導(dao)體(ti)數,以降(jiang)低轉(zhuan)矩脈(mo)動(dong)(dong)(dong)和(he)(he)轉(zhuan)速脈(mo)動(dong)(dong)(dong)。力(li)矩電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)有直(zhi)流(liu)力(li)矩電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)和(he)(he)交流(liu)力(li)矩電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)兩種(zhong)。

其(qi)中,直(zhi)流(liu)力矩電動(dong)機的(de)(de)自感電抗很小,所以(yi)響應性很好。其(qi)輸出力矩與輸入電流(liu)成(cheng)正(zheng)比(bi),與轉子的(de)(de)速(su)(su)度和位置無關。它可以(yi)在接(jie)近堵(du)轉狀態下直(zhi)接(jie)和負載連接(jie)低速(su)(su)運行而不用(yong)齒輪(lun)減速(su)(su),所以(yi)在負載的(de)(de)軸上能(neng)產(chan)生(sheng)很高的(de)(de)力矩對慣性比(bi),并(bing)能(neng)消除(chu)由于使(shi)用(yong)減速(su)(su)齒輪(lun)而產(chan)生(sheng)的(de)(de)系(xi)統誤(wu)差。

交(jiao)流力矩電(dian)動(dong)(dong)機又可以(yi)分為同步(bu)和異(yi)步(bu)兩種,目前常(chang)用的是鼠(shu)籠型異(yi)步(bu)力矩電(dian)動(dong)(dong)機,它(ta)具(ju)有低轉速和大力矩的特點(dian)。一(yi)般地,在紡織工業中經(jing)常(chang)使用交(jiao)流力矩電(dian)動(dong)(dong)機,其(qi)工作原理和結構(gou)和單相異(yi)步(bu)電(dian)動(dong)(dong)機的相同,但是由(you)于鼠(shu)籠型轉子的電(dian)阻較大,所以(yi)其(qi)機械(xie)特性(xing)較軟。

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