电机的种类区分和工作原理

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电机分类及工作原理介绍

电机分类及工作原理介绍

电机分类及工作原理介绍电机是将电力和机械能相互转换的电磁机械装置。

电机一般有两种应用形式。

首先是将机械能转换成电能,这叫做发电机。

二是将电能转换成机械能,这称为电动机。

在本文中主要讲述电机分类及工作原理。

一、电机分类1、根据工作电源分类可以分为直流电动机和交流电动机。

其中交流电动机分为单相和三相。

2、根据结构和工作原理分类可分为直流电动机、异步电动机和同步电动机。

异步电动机的转子转速总是略低于旋转磁场的同步速率。

同步电动机的转子转速与负荷大小无关,始终保持同步速率。

3、根据启动和操作模式分类可分为电容启动单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分离式单相异步电动机。

4、按用途分类可以分为驱动和控制。

驱动电动机又可分为电动工具电动机、家电用电动机和其他通用小型机械设备用电动机。

控制电动机又分为步进、伺服、测速等。

5、根据转子结构分类可分为笼型异步电动机和绕线转子感应电机。

6、根据工作速度分类可分为高速、低速、恒速电、调速。

二、电机工作原理电机工作原理是以电磁感应定律和电磁力定律为基础的。

电机进行能量转换时,必须有两个能够进行相对运动的主要组件:制造磁磁场的组件、检测电动势和流动工作电流的检测组件。

这两个零件中,静止的叫做固定架,旋转动作叫做转子,正和转子之间有空气间隙,转子会旋转。

电磁转矩是由空气间隙的磁磁场和感应部件的电流设置的磁场的相互作用引起的。

通过电磁转矩的作用,发电机从机械系统吸收机械动力,电机向机械系统输出机械动力。

由于上述两种磁场的制造方式不同,形成了不同种类的电动机。

电动机分类及原理

电动机分类及原理

电动机分类及原理电动机是将电能转化为机械能的装置,其分类及原理如下:一、电动机的分类:1.直流电动机:直流电动机根据励磁方式的不同可分为永磁直流电动机和电磁励磁直流电动机。

永磁直流电动机的励磁磁场由永磁体提供,无需外接电源;电磁励磁直流电动机的励磁磁场由电磁铁提供,需要外接电源。

2.交流电动机:交流电动机根据转子结构的不同可分为异步电动机和同步电动机。

异步电动机根据励磁方式的不同可分为电刷异步电动机和无刷异步电动机;同步电动机根据励磁方式的不同可分为电刷同步电动机和无刷同步电动机。

二、电动机的工作原理:1.直流电动机:直流电动机的工作原理是利用直流电流在磁场中作用力矩使转子转动。

直流电动机由定子和转子组成,定子上布置有电磁铁,转子安装在轴上,并由碳刷与外部电源相连。

当电流通过定子的电磁铁时,会产生一磁场。

转子上的碳刷卡通常与电源相连,使得定子中的磁场与转子形成一个交叉磁场。

通过电流调节,可以改变定子磁场与转子磁场的交叉程度,从而控制电动机的转速和转矩。

2.交流电动机:交流电动机的工作原理是利用交流电流在磁场中产生感应电动势,从而驱动转子转动。

异步电动机的定子上布置有绕组,由外部电源供电,形成一个旋转磁场。

转子上的绕组会感应出定子旋转磁场,并产生感应电动势。

由于转子上的绕组是短路绕组,会形成一个感应电流,产生一个电磁力,使转子产生转矩,从而沿旋转磁场方向转动。

同步电动机的转子上有磁场绕组,与定子旋转磁场同步运动,产生旋转磁场与转子上的磁场形成一个磁力,使转子产生转矩,从而沿旋转磁场方向转动。

三、电动机的应用:电动机广泛应用于工业、交通、家用等各个领域。

在工业中,电动机常被用作驱动各种机械设备,如风机、泵、压缩机等。

在交通领域,电动机被应用于电动汽车、电动摩托车、轨道交通等。

在家用领域,电动机被用于驱动家电产品,如洗衣机、冰箱、空调等。

综上所述,电动机根据不同的电源和工作原理可以分为直流电动机和交流电动机。

电机的种类及工作原理(一)2024

电机的种类及工作原理(一)2024

电机的种类及工作原理(一)引言概述:本文将介绍有关电机的种类及其工作原理(一)。

电机是一种将电能转化为机械能的设备,广泛应用于各个领域,包括工业生产、交通运输、家庭电器等。

了解不同类型的电机及其工作原理对于理解电机的应用和原理具有重要意义。

正文:一、直流电机1.1 原理:直流电机通过直流电源提供的电流,形成磁场,通过电流与磁场之间的相互作用产生转矩。

1.2 反电动势:直流电机在运行时产生反电动势,影响电机性能与效率。

1.3 构造:直流电机由电枢和磁极组成,电枢产生转矩,磁极提供磁场。

二、交流电机2.1 原理:交流电机根据电源提供的交流电,形成旋转磁场,通过磁场与电流之间的相互作用产生转矩。

2.2 类型:交流电机分为异步电机和同步电机两种,根据转子和旋转磁场之间的关系。

2.3 构造:交流电机由定子、转子和励磁装置组成,定子形成旋转磁场,转子在磁场中旋转产生转矩。

三、步进电机3.1 原理:步进电机通过逐步通电使电机转子运动,步距角决定了每次转动的角度。

3.2 控制方式:步进电机可通过开关控制或脉冲控制实现精确位置控制。

3.3 应用:步进电机常用于需要精确定位的场合,如打印机、数控机床等。

四、无刷直流电机4.1 原理:无刷直流电机通过电子控制器控制电流方向和大小,形成磁场与转子之间的相互作用产生转矩。

4.2 优点:无刷直流电机无需换向器,转子结构简单、可靠性高、效率高。

4.3 应用:无刷直流电机广泛应用于无人机、电动车等领域。

五、感应电动机5.1 原理:感应电动机通过电磁感应原理将定子的旋转磁场产生于转子上,从而产生转矩。

5.2 类型:感应电动机分为单相感应电动机和三相感应电动机。

5.3 控制方式:感应电动机可通过改变供电频率和电压实现调速。

总结:本文介绍了电机的种类及其工作原理。

直流电机通过直流电源提供的电流产生转矩,交流电机通过交流电产生旋转磁场产生转矩,步进电机逐步通电使转子运动,无刷直流电机通过控制电流形成转矩,感应电动机通过电磁感应原理产生转矩。

电机常规知识点总结

电机常规知识点总结

电机常规知识点总结一、电机的分类电机根据其工作原理和结构特点可以分为直流电机和交流电机两大类。

直流电机根据其励磁方式又可以分为永磁直流电机和励磁直流电机。

交流电机则可以分为同步电机和异步电机。

1. 直流电机直流电机是指电枢绕组和磁场绕组都是直流的电机。

按电枢绕组励磁方式分,分为永磁直流电机和励磁直流电机两大类。

2. 交流电机交流电机是指电枢绕组和磁场绕组分别接交流电的电机。

按电磁场与电压的相角关系,可以分为同步电机和异步电机两大类。

二、电机的工作原理电机的工作原理是利用磁场与电流的相互作用,产生电磁力,使电机产生旋转或直线运动。

电机的工作原理根据其类型有所不同,下面分别介绍直流电机和交流电机的工作原理。

1. 直流电机的工作原理直流电机的工作原理是利用电磁感应定律,当电流通过电枢绕组时,产生电磁力作用于磁场,使电机产生旋转运动。

永磁直流电机是靠永磁体与电磁绕组之间的磁场相互作用,励磁直流电机是通过外部直流电源对励磁绕组进行通电来产生磁场。

2. 交流电机的工作原理交流电机的工作原理是利用交变磁场产生的感应电流或感应磁场产生的电动势,使电机产生旋转运动。

同步电机是靠固定的磁场和旋转的磁场相互作用产生力矩来实现同步运转,而异步电机是通过感应电流产生的磁场与固定磁场之间的相互作用来产生力矩实现异步运转。

三、电机的特点电机作为一种能将电能转化为机械能的装置,具有一系列特点。

1. 高效性电机使用直接动力传输,无需传统的传动装置,因此具有高效率的特点。

尤其是现代高效电机,其效率达到90%以上。

2. 负载性能好电机在承受突然负载时,其扭矩可以瞬间达到额定值,具有较好的负载性能。

3. 调速范围广电机可以通过改变电流、电压或频率来实现调速,调速范围广,适用性强。

4. 静态特性好电机的速度和功率可以很好地控制,其静态特性良好。

5. 维护方便电机通常具有简单的结构,因此维护比较容易。

6. 寿命长电机作为一种寿命较长的设备,一般情况下可以使用多年,维护成本低。

电机的种类及工作原理

电机的种类及工作原理

电机的种类及工作原理电机是一种将电能转化为机械能的设备,根据其工作原理和结构特点,可以分为多种种类,包括直流电机、交流电机、异步电机、同步电机等。

下面将对这些电机的种类及其工作原理进行详细介绍。

一、直流电机直流电机是利用直流电作为动力源的电机。

根据其励磁方式的不同,直流电机又分为分别励磁直流电机和串联励磁直流电机。

直流电机的工作原理是这样的:当直流电流通过电枢线圈时,产生磁场,该磁场与磁场极对抗,使得电枢受到扭矩,从而转动电机。

二、交流电机交流电机是利用交流电作为动力源的电机,根据其励磁方式的不同,交流电机又分为异步电机和同步电机。

其中,异步电机是最常见的交流电机,工作原理是通过定子线圈产生旋转磁场,然后作用在转子上,从而驱动转子旋转;而同步电机是工作在同步转速下,通过外部同步源的驱动,使得转子与旋转磁场保持同步运动。

三、异步电机异步电机是一种常用的交流电机,其主要特点是转子速度低于旋转磁场的转速。

在异步电机中,定子线圈通过交流电源形成旋转磁场,转子受到磁力的作用开始旋转,但其速度并不与旋转磁场同步。

异步电机的工作原理是基于电磁感应和磁场的相互作用,电流在定子线圈中产生的磁场与旋转磁场相互作用,从而产生电动力。

四、同步电机同步电机是工作在同步转速下的电机,其特点是转子速度和旋转磁场的转速完全同步。

同步电机的工作原理是通过外部同步源(如同步发电机)的驱动,使得转子与旋转磁场保持同步运动。

同步电机通常用于需要高精度控制转速的场合,如工业生产中的气体压缩机、轴流风机等。

除了以上几种常见的电机类型,还有一些其他特殊类型的电机,如步进电机和无刷直流电机。

步进电机是一种通过控制脉冲信号来使得转子按固定角度转动的电机,主要用于需要精确位置控制的场合。

无刷直流电机是一种将电刷和换向器等机械结构替换为电子结构的直流电机,具有高效率、寿命长等优点,主要用于需要高性能的应用领域。

综上所述,电机的种类非常丰富,每种电机都有其独特的工作原理和适用领域。

电机种类及原理

电机种类及原理

电机的种类与原理
电机作为现代工业中不可缺少的重要设备,被广泛应用于生产领域。

根据不同的工作原理和用途,电机可分为多种类型。

在本文中,
我们将详细介绍几种常见的电机类型及其工作原理。

1、直流电机
直流电机是一种将电能转换成机械能的电动机,其基本原理是利
用永磁体或电磁体产生的磁场作用于电流导体,使其在磁场中产生正、反向的力矢,从而实现转动的目的。

2、交流电机
交流电机是一种将交流电能转化为机械能的电机,可以分为异步
电机和同步电机两种类型。

同步电机在运转时与电网的频率同步,转
速与电网相等;异步电机的转速比电网略低,也就是转差,转速随机
载荷的增加而降低。

3、步进电机
步进电机是一种带有良好控制性能的电机。

步进电机的转子是由
一系列离散的电磁体所构成,每个电磁体在电流作用下只会产生固定
的角位移,通过不同电流信号的控制,可以实现高精度及高速度的定
量控制。

4、有刷直流电机
有刷直流电机是一种利用直流电流产生磁场并产生转矩的电机。

其转动原理与直流电机类似,但因为有刷子和电刷产生的摩擦和电刷
的损耗,故功率与寿命一般要低于无刷直流电机。

5、无刷直流电机
无刷直流电机是一种将电能转化为机械能的高效电机。

它不需要
针对电刷或者电感器的保修和刷子的更换,因此运行平稳,寿命长,
能耗低。

它的主要原理是利用永磁体产生转矩,而无需电刷等零部件。

总结:本文分享了几种常见的电机类型及其工作原理,可以从原
理的角度了解和把握不同的电机类型,选择合适的电机种类可以提高
整个设备或系统的工作效率和寿命。

电机的工作原理与分类

电机的工作原理与分类

电机的工作原理与分类电机是将电能转化为机械能的一种装置。

它在工业、交通、家庭等各个领域中广泛应用。

本文将介绍电机的工作原理和几种常见的分类。

一、工作原理电机的工作原理基于电磁感应和洛仑兹力的相互作用。

当通电的导线放置在磁场中时,电流将在导线中流动。

根据洛仑兹力的作用,导线将受到一个力的作用,从而导致导线在磁场中移动。

通过将导线的运动与支持结构相连接,机械运动就得以实现。

二、直流电机直流电机是最常见的一种电机类型。

它们包括直流电动机和直流无刷电机。

直流电动机是利用直流电流和磁场相互作用产生转子旋转的。

而直流无刷电机则采用了电子装置来替代传统的刷子,减少了摩擦和能量损耗。

直流电机广泛应用于电动车、家用电器等领域。

三、交流电机交流电机是利用交流电的频率和大小变化产生转子旋转的一种电机。

交流电机包括感应电动机和同步电动机。

感应电动机是利用电动机绕组的电流感应产生的磁场与固定磁场相互作用,从而使转子旋转。

而同步电动机则是通过与电网同步运行的方式来实现转子旋转。

交流电机广泛应用于工业生产中,如风力发电、压缩机等。

四、步进电机步进电机是一种将电信号转化为机械运动的电机类型。

它通过逐步通电使转子旋转,每次通电引发固定角度的位移。

步进电机具有精确定位和控制能力,广泛应用于打印机、数控机床等需要精确位置控制的设备。

五、直线电机直线电机是在电机轴上展开,将旋转运动转化为直线运动的一种电动机。

它通过利用电磁场的相互作用,使线圈在磁场中产生直线运动。

直线电机具有高效率和高速度等优势,在高速列车、自动化生产线等领域有着广阔的应用。

六、总结电机是将电能转化为机械能的重要装置,其工作原理基于电磁感应和洛仑兹力的相互作用。

根据不同的工作原理和结构设计,电机可以分为直流电机、交流电机、步进电机和直线电机等多种类型。

每种类型的电机根据应用需求选择合适的工作原理和设计。

电机技术的不断发展将为各个领域的进步和优化提供更多可能性。

电机的种类区分和工作原理

电机的种类区分和工作原理

机电的种类区分和工作原理1、什么是直流机电,答:输出或者输入为直流电能的旋转机电,称为直流机电2、什么是交流机电答:输出或者输入为交流电能的旋转机电,称为交流机电。

3、什么是步进机电答:步进机电是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。

通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进机电按设定的方向转动一个固定的角度 (及步进角)。

您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的; 同时您可以通过控制脉冲频率来控制机电转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。

步进机电分三种:永磁式 (PM) ,反应式(VR)和混合式(HB)。

永磁式步进普通为两相,转矩和体积较小,步进角普通为 7.5 度或者 15 度;反应式步进普通为三相,可实现大转矩输出,步进角普通为 1.5 度,但噪声和振动都很大。

在欧美等发达国家 80 年代已被淘汰;混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。

它又分为两相和五相:两相步进角普通为 1.8 度而五相步进角普通为 0.72 度。

这种步进机电的应用最为广泛。

4、什么是伺服机电答:伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或者角速度输出。

分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降,1( 步进机电与伺服机电从外形怎么区分最佳答案步进机电先后外形基本都是方形的;伺服机电前面外形基本也是方形的,但是最后有一个比较小一点的接近圆形的有点象盖子一样的东西(里面装旋转编码器)2,。

DD 是 direct driver 的简称,后面加之马达就是称为直接驱动马达的东西了。

由于其输出力矩大,因此有些公司将该产品直接称为力矩伺服。

与传统的马达不同,该产品的大力矩使其可以直接与运动装置连接,从而省去了诸如减速剂,齿轮箱,皮带等等连接机构,因此才会称其为直接驱动马达。

又由于普通该型马达都配置了高解析度的编码器,因此使该产品可以达到比普通伺服高一个等级的精度。

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1、什么是直流电机?答:输出或输入为直流电能的旋转电机,称为直流电机2、什么是交流电机答:输出或输入为交流电能的旋转电机,称为交流电机。

3、什么是步进电机答:步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。

通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。

您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。

步进电机分三种:永磁式(PM),反应式(VR)和混合式(HB)。

永磁式步进一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度或15度;反应式步进一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1.5度,但噪声和振动都很大。

在欧美等发达国家80年代已被淘汰;混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。

它又分为两相和五相:两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为0.72度。

这种步进电机的应用最为广泛。

4、什么是伺服电机答:伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降,1.步进电机与伺服电机从外形怎么区分最佳答案步进电机前后外形基本都是方形的;伺服电机前面外形基本也是方形的,但是最后有一个比较小一点的接近圆形的有点象盖子一样的东西(里面装旋转编码器)2,。

DD是direct driver的简称,后面加上马达就是称为直接驱动马达的东西了。

由于其输出力矩大,因此有些公司将该产品直接称为力矩伺服。

与传统的马达不同,该产品的大力矩使其可以直接与运动装置连接,从而省去了诸如减速剂,齿轮箱,皮带等等连接机构,因此才会称其为直接驱动马达。

又由于一般该型马达都配置了高解析度的编码器,因此使该产品可以达到比普通伺服高一个等级的精度。

又由于采用直接连接方式,减少了由于机械结构产生的定位误差,使得工艺精度得以保证。

另对于部分凸轮轴控制方式,一方面减少了由于机械结构摩擦而产生尺寸方面的误差,另一方面也对安装,使用时的噪音等方面降低了很多。

伺服马达:是在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。

伺服电机是可以连续旋转的电-机械转换器。

作为液压阀控制器的伺服电机,属于功率很小的微特电机,以永磁式直流伺服电机和并激式直流伺服电机最为常用。

伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。

步进电机可以对旋转角度和转动速度进行高精度控制。

步进电机作为控制执行元件,是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统和精密机械等领域。

例如,在仪器仪表,机床设备以及计算机的外围设备中(如打印机和绘图仪等),凡需要对转角进行精确控制的情况下,使用步进电机最为理想。

随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,在各个国民经济领域都有应用。

步进马达上个世纪就出现了步进电动机,它是一种可以自由回转的电磁铁,动作原理和今天的反应式步进电动机没有什么区别,也是依靠气隙磁导的变化来产生电磁转矩。

在本世纪初,由于资本主义列强争夺殖民地,造船工业发展很快,同时也使得步进电动机的技术得到了长足的进步。

到了80年代后,由于廉价的微型计算机以多功能的姿态出现,步进电动机的控制方式更加灵活多样。

原来的步进电机控制系统采用分立元件或者集成电路组成的控制回路,不仅调试安装复杂,要消耗大量元器件,而且一旦定型之后,要改变控制方案就一定要重新设计电路。

计算机则通过软件来控制步进电机,更好地挖掘出电动机的潜力。

因此,用计算机控制步进电机已经成为了一种必然的趋势,也符合数字化的时代趋势。

步进电机和普通电动机不同之处是步进电机接受脉冲信号的控制。

步进电机靠一种叫环形分配器的电子开关器件,通过功率放大器使励磁绕组按照顺序轮流接通直流电源。

由于励磁绕组在空间中按一定的规律排列,轮流和直流电源接通后,就会在空间形成一种阶跃变化的旋转磁场,使转子步进式的转动,随着脉冲频率的增高,转速就会增大。

步进电机的旋转同时与相数、分配数、转子齿轮数有关。

现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机和单相式步进电机等。

其中反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成,定子上有多相励磁绕组,利用磁导的变化产生转矩。

现阶段,反应式步进电机获得最多的应用。

步进电机和普通电机的区别主要就在于其脉冲驱动的形式,正是这个特点,步进电机可以和现代的数字控制技术相结合。

不过步进电机在控制的精度、速度变化范围、低速性能方面都不如传统的闭环控制的直流伺服电动机。

在精度不是需要特别高的场合就可以使用步进电机,步进电机可以发挥其结构简单、可靠性高和成本低的特点。

使用恰当的时候,甚至可以和直流伺服电动机性能相媲美。

步进电机广泛应用在生产实践的各个领域。

它最大的应用是在数控机床的制造中,因为步进电机不需要A/D转换,能够直接将数字脉冲信号转化成为角位移,所以被认为是理想的数控机床的执行元件。

早期的步进电机输出转矩比较小,无法满足需要,在使用中和液压扭矩放大器一同组成液压脉冲马达。

随着步进电动机技术的发展,步进电动机已经能够单独在系统上进行使用,成为了不可替代的执行元件。

比如步进电动机用作数控铣床进给伺服机构的驱动电动机,在这个应用中,步进电动机可以同时完成两个工作,其一是传递转矩,其二是传递信息。

步进电机也可以作为数控蜗杆砂轮磨边机同步系统的驱动电动机。

除了在数控机床上的应用,步进电机也可以并用在其他的机械上,比如作为自动送料机中的马达,作为通用的软盘驱动器的马达,也可以应用在打印机和绘图仪中。

步进电动机以其显著的特点,在数字化制造时代发挥着重大的用途。

伴随着不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高,步进电机将会在更多的领域得到应用。

不同点很多,伺服是多用在闭环的,而步进多用在开环系统中伺服马达可高速运行,而步进则没有伺服那样的高速:步进马达一般在1500转以下,伺服可达3000转以上;还有就是,步进马达不能高速启动精度不一样。

步进有步距角限制,也就是精度不如伺服步进电机和交流伺服电机性能比较步进电机和交流伺服电机性能比较步进电机是一种离散运动的装置,它和现代数字控制技术有着本质的联系。

在目前国内的数字控制系统中,步进电机的应用十分广泛。

随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。

为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。

虽然两者在控制方式上相似(脉冲串和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。

现就二者的使用性能作一比较。

一、控制精度不同两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、1.8°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72 °、0.36°。

也有一些高性能的步进电机步距角更小。

如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的步进电机,其步距角为0.09°;德国百格拉公司(BERGER LAHR)生产的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。

交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。

以松下全数字式交流伺服电机为例,对于带标准2500线编码器的电机而言,由于驱动器内部采用了四倍频技术,其脉冲当量为360°/10000=0.036°。

对于带17位编码器的电机而言,驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈,即其脉冲当量为360°/131072=9.89秒。

是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。

二、低频特性不同步进电机在低速时易出现低频振动现象。

振动频率与负载情况和驱动器性能有关,一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。

这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。

当步进电机工作在低速时,一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象,比如在电机上加阻尼器,或驱动器上采用细分技术等。

交流伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象。

交流伺服系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,并且系统内部具有频率解析机能(FFT),可检测出机械的共振点,便于系统调整。

三、矩频特性不同步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,所以其最高工作转速一般在300~600RPM。

交流伺服电机为恒力矩输出,即在其额定转速(一般为2000RPM 或3000RPM)以内,都能输出额定转矩,在额定转速以上为恒功率输出。

四、过载能力不同步进电机一般不具有过载能力。

交流伺服电机具有较强的过载能力。

以松下交流伺服系统为例,它具有速度过载和转矩过载能力。

其最大转矩为额定转矩的三倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。

步进电机因为没有这种过载能力,在选型时为了克服这种惯性力矩,往往需要选取较大转矩的电机,而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩,便出现了力矩浪费的现象。

五、运行性能不同步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲的现象,所以为保证其控制精度,应处理好升、降速问题。

交流伺服驱动系统为闭环控制,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象,控制性能更为可靠。

六、速度响应性能不同步进电机从静止加速到工作转速(一般为每分钟几百转)需要200~400毫秒。

交流伺服系统的加速性能较好,以松下MSMA 400W交流伺服电机为例,从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。

综上所述,交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。

但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。

所以,在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素,选用适当的控制电机直线异步电动机的结构主要包括定子、动子和直线运动的支撑轮三部分。

为了保证在行程范围内定子和动子之间具有良好的电磁场耦合,定子和动子的铁心长度不等。

定子可制成短定子和长定子两种形式。

由于长定子结构成本高、运行费用高,所以很少采用。

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