五种类型电机说明

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高铁驱动原理

高铁驱动原理

高铁驱动原理一、引言高铁作为一种重要的交通工具,在现代社会中扮演着重要的角色。

它的高速、高效、安全的特点备受人们的喜爱。

那么,高铁是如何实现高速运行的呢?本文将介绍高铁的驱动原理。

二、电力驱动高铁是通过电力驱动的,它的驱动力来自于电机。

电机是将电能转化为机械能的装置,而高铁则利用电机产生的力来推动列车运行。

三、电机类型高铁上常用的电机类型有交流电机和直流电机。

其中,交流电机可以分为异步电机和同步电机两种。

不同类型的电机在高铁上的应用有所不同。

四、异步电机驱动原理异步电机采用的是感应电机的原理,它通过电磁感应的方式来产生转矩。

当电机通电后,定子线圈中产生的磁场会感应出转子中的涡流,从而产生电磁力,推动转子运动。

五、同步电机驱动原理同步电机则是利用定子和转子之间的磁场同步来产生转矩。

它通过定子线圈中的磁场与转子磁场的相互作用来产生力矩,从而推动转子运动。

六、电机控制系统为了实现高铁的精确驱动,需要通过电机控制系统来控制电机的工作。

电机控制系统包括电机驱动器、传感器和控制器等多个部分,它们共同协作实现高铁的运行。

七、电机驱动器电机驱动器是控制电机工作的关键部分,它通过调节电流和电压来控制电机的转速和转矩。

电机驱动器可以根据需要进行调节,以实现高铁的高速运行。

八、传感器传感器用于感知高铁的运行状态,例如测量速度、温度和振动等参数。

传感器能够将这些参数转化为电信号,并传输给控制器进行处理。

控制器则根据传感器提供的信息,对电机驱动器进行调节,以保证高铁的正常运行。

九、控制器控制器是电机控制系统中的核心部分,它负责处理传感器传输的信息,并根据需要对电机驱动器进行控制。

控制器可以根据高铁的运行情况做出相应的调整,以实现高铁的高速稳定运行。

十、结论高铁的驱动原理是基于电机的工作原理,通过电机驱动器、传感器和控制器等部分的协作,实现高铁的高速运行。

高铁作为一种重要的交通工具,其驱动原理的研究和发展对于提升高铁的运行效率和安全性具有重要意义。

五大电机原理

五大电机原理

五大电机原理1、电磁电机原理最常用的电动机是电磁电机,原理是根据“交流电磁力定律”而研制的.它主要由定子线圈和转子磁芯组成,定子绕有一组绝缘电抗器(主要分为一段抗器和三段抗器)和分段的线圈组成,线圈的中间接有交流电源,定子被称为“回路分割形定子”。

转子系接有绝缘端子架也叫绝缘支架,上面固定有磁芯,一般由线圈绕成,线圈的中间接有若干绝缘端子。

这时,定子和转子组成了一个“磁电动机”,它的作用是:定子的磁场通过转子磁芯而产生磁场,电流作用在定子中,磁芯和磁场发生相互作用,使转子因磁感应的作用而转动。

2、永磁同步电机原理永磁同步电机是电机界的一大特点,它是把电磁力定律与电动机结合的一种新型机械,它的特点是把磁性材料固定在转子上,它的基本原理是:在转子外部,一组固定(永久)的定子磁铁被放置在转子内部的转子强磁性材料中,定子磁铁因磁感应的作用而使转子磁场产生一频率,而此频率与定子的频率相同,定子的频率是由电源供给而来的。

当电源供给定子的频率和转子产生的频率相同时,定子的磁场和转子的磁场就会成一部分,这样,定子的永磁力就会使转子旋转,使电机达到同步旋转的目的。

3、直流电机原理直流电机(Dc motor)原理是用直流电来驱动电机旋转的,直流电机一般分为两种类型:定子风扇型直流电机和定转子风扇型直流电机,其原理均为:直流电源给定子逆变变压器来供电,定子线圈中的线路中通过电流产生磁场,由电流的极性可以决定定子磁场的转向,电极与定子磁场结合形成磁通力,它决定电动机转向,而电极的大小决定电动机的转速。

4、交流电动机原理交流电动机的原理是通过电磁感应现象来驱动电机旋转的,它也是根据“交流电磁力定律”而研制的一种电动机。

它的基本原理是:定子的磁场由交流电源通过定子线圈产生,定子磁场产生周期性的变化,磁场穿过转子,转子磁极产生电动力,转子因此易于转动。

5、异步电机原理异步电动机的原理大致相同,它也是根据“交流电磁力定律”而研制的一种电动机,它的基本原理是:定子的磁场由交流电源通过定子线圈产生,定子磁场产生周期性的变化,磁场穿过转子,转子磁极产生电动力,转子因此易于转动。

电机与拖动基础

电机与拖动基础

电机与拖动基础一、电机的基本概念电机是一种将电能转化为机械能的装置,它是现代工业中不可或缺的重要设备。

根据其工作原理和结构特点,电机可分为直流电机、交流异步电机、交流同步电机等多种类型。

二、电机的分类及特点1. 直流电机:直流电动机是最早发明的一种电动机,具有转矩大、转速范围广、调速方便等优点。

但由于其结构复杂,制造成本较高,在实际应用中逐渐被交流异步电动机所替代。

2. 交流异步电动机:交流异步电动机由于其结构简单、制造成本低廉等优点,在现代工业中得到广泛应用。

它主要分为单相异步电动机和三相异步电动机两种类型。

3. 交流同步电动机:与异步电动机不同,交流同步电动机在运行过程中转速始终与供给它的交流频率成正比。

它具有功率因数高、效率高等优点,但需要外部控制器进行调速。

三、拖动系统基础知识拖动系统是指利用各种驱动装置将某物体或工件进行运动的装置。

在现代工业中,拖动系统广泛应用于各种生产线和机械设备中。

拖动系统通常由电机、传动装置、行走部件等组成。

四、传动装置1. 皮带传动:皮带传动是一种常见的机械传动方式,其主要优点是结构简单、制造成本低廉等。

但由于其存在滑移现象,效率较低。

2. 齿轮传动:齿轮传动是一种高效的机械传动方式,它具有转矩大、精度高等优点。

但由于齿轮制造精度要求较高,成本较高。

3. 蜗杆传动:蜗杆传动是一种常用的减速装置,在工业生产中得到广泛应用。

它具有结构简单、减速比大等优点。

五、行走部件1. 轮式行走部件:轮式行走部件通常由车轮和驱动装置组成,适用于平整路面上的运输任务。

2. 履带式行走部件:履带式行走部件通常由履带和驱动装置组成,适用于复杂地形和恶劣环境下的运输任务。

3. 悬挂式行走部件:悬挂式行走部件通常由悬挂装置和驱动装置组成,适用于高速公路等平整路面上的运输任务。

六、拖动系统的应用领域1. 工业生产线:拖动系统在工业生产线中得到广泛应用,如汽车生产线、食品加工生产线等。

2. 交通运输:拖动系统在交通运输领域中也有重要作用,如汽车、火车、飞机等。

同步发电机的五种特性

同步发电机的五种特性

同步发电机的五种特性
同步发电机,即转子转速与定子旋转磁场的转速相同的交流发电机。

按结构可分为旋转电枢和旋转磁场两种。

当它的磁极对数为p、转子转速为n时,输出电流频率f=np/60(赫兹)。

同步发电机的五种特性: 空载特性短路特性零功率因数负
载特性同步发电机的外特性调节特性。

同步发电机是一种最常用的交流发电机。

在现代电力工业中,它广泛用于水力发电、火力发电、核能发电以及柴油机发电。

由于同步发电机一般采用直流励磁,当其单机独立运行时,通过调节励磁电流,能方便地调节发电机的电压。

若并入电网运行,因电压由电网决定,不能改变,此时调节励磁电流的结果是调节了电机的功率因数和无功功率。

介绍
作发电机运行的同步电机是一种最常用的交流发电机。

在现代电力工业中,它广泛用于水力发电、火力发电、核能发电以及柴油机发电。

由于同步发电机一般采用直流励磁,当其单机独立运行时,通过调节励磁电流,能方便地调节发电机的电压。

若并入电网运行,因电压由电网决定,不能改变,此时调节励磁电流的结果是调节了电机的功率因数和无功功率。

同步发电机的定子、转子结构与同步电机相同,一般采用三相形式,只在某些小型同步发电机中电枢绕组采用单相。

表征同步发电机性能的主要是空载特性和负载运行特性。

这些特性是用户选用发电机的重要依据。

AC电动机与DC电动机对比

AC电动机与DC电动机对比

AC电动机与DC电动机对比一、引言电动机是一种将电能转换成机械能的装置,广泛应用于各个领域中。

其中,交流电动机(AC电动机)和直流电动机(DC电动机)是两种最常见的电动机类型。

本文将对AC电动机和DC电动机进行详细的对比,并探讨它们在不同应用场景中的优缺点。

二、工作原理AC电动机和DC电动机的工作原理不同。

AC电动机是利用交流电产生的回转磁场来驱动的,而DC电动机则是通过直流电向电枢提供恒定的磁场来驱动的。

三、结构和特点1. AC电动机:AC电动机通常由定子和转子两部分组成。

定子上绕有线圈,通过交流电激励产生磁场。

转子通过与定子磁场的相互作用而运动。

AC电动机具有结构简单、制造成本低、功率范围广等特点。

此外,AC电动机的维修和维护相对方便。

2. DC电动机:DC电动机通常由电枢、永磁体和换向器等部分组成。

电枢受到直流电的激励,在磁场的作用下产生力矩,驱动电机运转。

DC电动机具有起动转矩大、工作效率高、调速性能好等特点。

然而,DC电动机的制造成本相对较高,并且需要定期更换碳刷和换向器。

四、应用领域AC电动机和DC电动机在不同的应用领域有着各自的优势。

1. AC电动机的应用领域:(1)家庭电器:如洗衣机、冰箱、空调等常用家电中通常采用AC 电动机。

(2)工业设备:AC电动机在工业设备中应用广泛,例如风机、水泵等。

(3)交通工具:AC电动机广泛应用于轨道交通领域,如地铁、电车等。

2. DC电动机的应用领域:(1)电动汽车:DC电动机在电动汽车领域拥有较大的市场份额,主要由于其高效率和调速性能。

(2)机械工程:直流电动机在一些需要精确控制转速和转矩的机械设备中使用较多,如机床等。

五、能效比较AC电动机和DC电动机在能效方面有着不同的表现。

1. AC电动机的能效:AC电动机的能效一般较低,尤其在低负载时更为明显。

但通过应用高效率的变频器,可以显著提高其工作效率。

2. DC电动机的能效:DC电动机的能效较高,尤其在宽功率范围内具有较好的效果。

刹车电机厂家:刹车电机有哪些常见类型?

刹车电机厂家:刹车电机有哪些常见类型?

刹车电机厂家:刹车电机有哪些常见类型?在机械加工、物流运输等行业中,刹车电机广泛应用。

为了更好地选择适合自己的刹车电机,有必要了解刹车电机的常见类型。

本文将为大家介绍五种常见的刹车电机类型:1. 异步电动机刹车异步电动机刹车是一种通过断开电源来使电动机自然刹车停止的方式。

它的原理是在电机电源供电时,通过短接绕组来提供电磁力矩制动电动机,将电动机转矩降至零,从而实现自然刹车的目的。

异步电动机刹车分为直流弱磁差动制动、交流电磁制动、机械制动等几种,每种类型的刹车都有其特定的适用场景。

2. 直流电动机刹车直流电动机刹车是一种常用的电极制动方法。

它使用电控器将电极间的电压反向,使直流电动机反转并迅速停止。

该刹车方法特点是制动距离较短、制动效果稳定,适用于一些要求刹车距离很短的场合,如:高速机车、电电锤、冷轧机等。

3. 交流电动机刹车交流电动机刹车是相当于缩小了电动机运行模型的刹车方式。

刹车时产生的电磁力矩和负载矩阻碍电动机的散动。

在交流电动机的运行过程中使用交流电源和直流电源以及转矩控制技术实现制动。

常用应用在工程机械和铁路运输设备等场合。

4. 电磁制动器电磁制动器是机器设备停止时,能够通过电磁力矩将轴停止并保持停止状态的装置。

电磁制动器存在于不同行业的机器设备中。

例如:在搅拌机、输送机等液体工业中,电磁制动器可控性强,不易受环境影响,刹车效果明显。

5. 剎车电机剎车电机是由电机和制动器组成的一体化设备。

其机械特征就是机械轴可立即停止。

剎车电机广泛应用于物流行业中的输送机和压带机上。

另外,在高速机械加工设备上也经常使用剎车电机。

在刹车电机的选择中,不同类型的电机分别适用于不同的场合。

通过了解这五种常见的刹车电机类型的特点和适用范围,可以更好地选择合适的产品。

电机与电气控制技术(第五版)课件第4章

本章主要介绍直流电动机、直线电动机、伺服电动机、步进电动机、测速发 电机和微型同步电动机。
第一节 直流电动机1
直流电动机是指输入直流电能输出机械能的旋转机械。 直流电动机由于具有调速性能好、起动转矩大的优点曾被广泛使用 过,但它的结构较复杂、使用维护较麻烦,已基本上被交流电动机取代。 一、直流电动机的工作原理 直流电动机是依据载流导体在磁场中受力而旋转的原理制造的。通 常磁场固定不动,而导体做成可在磁场中绕中心轴OO,旋转,如图4-1中 线圈abcd。为了使线圈abcd在不同的磁场位置下按同一方向旋转,采用 了电刷和换向器结构。但也正是这个电刷和换向器结构,使直流电动机 的结构变得复杂,成了它的致命所在。
第四节 测速发电机2
二、直流测速发电机 1.直流测速发电机的结构及工
作原理 直流测速发电机是一种用来测
量转速的小型直流发电机,在自动 控制系统中作反馈元件,外型如图 4-29。结构上与普通小微型直流发 电机相同,通常是两极电机,分为 他励式和永磁式两种。
第四节 测速发电机3
直流测速发电机的工作原理是在永久磁铁产生的恒定磁场中,电枢以转
第四节 测速发电机1 一、概述 测速发电机在自动控制系统中作检测元件,可以将电动机轴上的机 械转速转换为电压信号输出。输出电压的大小与发电机的转速成正比。 输出电压的极性反映电动机的旋转方向。测速发电机有交、直流两种形 式。 自动控制系统要求测速发电机的输出电压必须精确、迅速且与转速 成正比。测速发电机主要用于作测速元件、阻尼元件、解算元件。
步进电动机的种类很多,按运动方式可分旋转型和直线型。旋转型又可 分感应式、永磁式和混合式等。感应式步进电动机的转子上没有绕组,依靠变 化的磁阻生成磁阻转矩工作。永磁式步进电动机的转子上有磁极,依靠电磁 转矩工作。感应式步进电动机是目前应用最为广泛的步进电动机。

新能源汽车电机分类

新能源汽车电机分类一、直流电机直流电机是最早应用于汽车领域的电机类型之一。

它由电枢和磁场两部分组成,通过电枢产生的电流和磁场之间的相互作用来产生转矩,驱动汽车运动。

直流电机具有结构简单、可靠性高、起动扭矩大等优点,但其效率低、寿命短等缺点限制了其在新能源汽车中的应用。

二、交流异步电机交流异步电机是目前新能源汽车中应用最广泛的电机类型。

它由固定磁极和旋转磁极两部分组成,通过旋转磁极在固定磁极的作用下产生转矩。

交流异步电机具有结构简单、寿命长、成本低等优点,广泛应用于混合动力汽车和纯电动汽车中。

三、永磁同步电机永磁同步电机是一种应用于新能源汽车中的高性能电机。

它通过永磁体产生的磁场和电流产生的磁场之间的相互作用来产生转矩。

永磁同步电机具有高效率、高功率密度、启动扭矩大等优点,广泛应用于纯电动汽车中。

四、开关磁阻电机开关磁阻电机是一种新型的电机类型,其特点是磁阻转矩大、响应速度快、控制灵活等。

开关磁阻电机通过改变磁阻转矩来实现驱动汽车运动。

开关磁阻电机具有高效率、高可靠性、低成本等优点,是新能源汽车电机技术的发展方向之一。

五、磁阻电机磁阻电机是一种以磁阻转矩为主的电机类型,它通过改变磁阻转矩来实现驱动汽车运动。

磁阻电机具有结构简单、控制方便等优点,但其效率较低、启动扭矩小等缺点限制了其在新能源汽车中的应用。

六、感应电机感应电机是一种应用广泛的电机类型,其特点是结构简单、可靠性高、成本低等。

感应电机通过旋转磁场在转子上感应出电流,产生转矩驱动汽车运动。

感应电机具有高效率、低噪音等优点,是新能源汽车中常用的电机类型之一。

七、永磁直驱电机永磁直驱电机是一种高性能的电机类型,它通过永磁体产生的磁场直接驱动汽车运动,省去了传统传动系统中的传动部件。

永磁直驱电机具有高效率、高功率密度、响应速度快等优点,广泛应用于纯电动汽车中。

新能源汽车电机的分类多样,每种电机类型都具有不同的特点和适用场景。

随着新能源汽车技术的不断发展,电机技术也在不断创新和突破,为新能源汽车的发展提供了强劲动力。

五相电机工作原理

五相电机工作原理
五相电机是一种高级别的电机控制系统,它具有比三相电机更高的性能和效率。

它采用五相电源供电,并且通过电流控制技术来实现精确的速度和位置控制。

下面将介绍五相电机的工作原理。

五相电机的核心部件是定子和转子。

定子上有五组相位分布均匀的线圈,这些线圈分别与五相电源相连。

转子上有永磁体或者感应体,与定子线圈之间产生磁场相互作用。

当五相电流依次经过定子线圈时,每一组线圈产生的磁场都会产生一个旋转磁场,这个旋转磁场沿着转子周围的轴向旋转。

转子的永磁体或感应体会受到磁场的作用,从而产生一个力矩,推动转子转动。

五相电机通过控制电流大小和相位差来实现转速和位置的控制。

电流大小与产生的磁场强度有关,而相位差决定了磁场旋转的方向和速度。

通过精确调整五相电流的大小和相位差,可以使转子在特定的转速和位置上稳定运行。

通过传感器对转子的位置和速度进行反馈控制,可以实现闭环控制系统,提高系统的动态性能和稳定性。

总结起来,五相电机通过五相电源供电,利用定子线圈和转子磁场之间的相互作用产生力矩,驱动转子进行转动。

通过控制电流大小和相位差,可以实现高精度的速度和位置控制。

管状电机使用说明书

管状电机使用说明书
一、产品简介
管状电机是一种特殊类型的电动机,其外形呈管状,具有较小
的体积和轻便的特点。

该电机采用先进的技术和制造工艺,具有高效、低噪音和可靠的性能。

广泛应用于家用电器、机械设备以及工
业自动化等领域。

本使用说明书旨在帮助用户了解管状电机的使用
方法和注意事项,确保您能够正确、安全地操作该产品。

二、安全注意事项
1. 在使用前,请先阅读本使用说明书,并按照指引正确使用管
状电机,以避免可能的危险和损坏。

2. 请确保在使用管状电机时周围环境清洁、干燥,并远离易燃、易爆物品。

3. 在使用过程中,请不要随便拆解或改变管状电机的结构,以
免引起电器故障或损坏。

4. 当电源线损坏时,务必由专业人员进行更换,不得私自修复
或使用。

5. 使用完毕后,请及时关闭电源并拔出插头,以防可能的电击和火灾。

三、使用方法
1. 使用环境准备:
(1)请确保工作环境符合产品要求,温度、湿度、气压等环境参数均在允许范围内。

(2)请确保电源电压与电机额定电压相匹配,不得超过额定电压。

2. 电源连接:
(1)将电源线的插头插入对应的插座中,并确保插头与插座连接牢固。

(2)检查电源线是否损坏或接触不良,若发现问题请及时更换或修复。

3. 开关操作:
(1)将电机的电源开关置于“关闭”位置。

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五种类型电机说明一、伺服电机: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。

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,控制比较容易,体积小重量轻,输出功率和转矩大,方便调速。

启动转矩大,调速一般为变频调速。

又分为直流和交流伺服电动机两大类。

1、直流伺服电机:输入或输出为直流电能的旋转电机。

它的模拟调速系统一般是由2个闭环构成的,既速度闭环和电流闭环,为使二者能够相互协调、发挥作用,在系统中设置了2个调节器,分别调节转速和电流。

2个反馈闭环在结构上采用一环套一环的嵌套结构,这就是所谓的双闭环调速系统,它具有动态响应快、抗干扰能力强等优点,因而得到广泛地应用。

通常是由模拟运放构成PI或PID电路;信号调理主要是对反馈信号进行滤波、放大。

考虑到直流电机的数学模型,模拟调速系统动态传递函数关系在模拟调速系统的调试过程中,因电机的参数或负载的机械特性与理论值有较大差异,往往需要频繁更换R,C等元件来改变电路参数,以获得预期的动态性能指标,这样做起来非常麻烦,如果采用可编程模拟器件构成调节器电路,系统参数如增益、带宽甚至电路结构都可以通过软件进行修改,调试起来就非常方便了。

直流伺服电机分为有刷和无刷电机,有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护方便(换碳刷),会产生电磁干扰,对环境有要求。

因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。

无刷电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定。

容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。

电机免维护不存在碳刷损耗的情况,效率很高,运行温度低噪音小,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。

直流伺服电机可应用在火花机,机器手,精确的机器等,同时可加配减速箱,令机器设备带来可靠的准确性及高扭力。

2、交流伺服电机:输入或输出为交流电能的旋转电机。

交流电动机分定子绕组和转子导体.转子导体形状像鼠笼导体与导体之间用硅钢片,有的交流电动机转子也有绕组。

交流伺服电机转子是高阻抗的金属合金制成的,定子上的线圈有两组,分励磁线圈和力矩线圈,励磁线圈以固定的频率给转子励磁,力矩线圈负责提供转动的力矩,这两组线圈都在驱动器的带动下工作。

自带的叫:旋转编码器,精度是:分度数(转动一周发出的脉冲数)。

交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,目前运动控制中一般都用同步电机,它的功率范围大,可以做到很大的功率。

大惯量,最高转动速度低,且随着功率增大而快速降低。

因而适合做低速平稳运行的应用。

同步电机的主要运行方式有三种,即作为发电机、电动机和补偿机运行。

作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式,作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。

同步电动机的功率因数可以调节,在不要求调速的场合,应用大型同步电动机可以提高运行效率。

近年来,小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。

同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。

这时电机不带任何机械负载,靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率,以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。

异步电机负载时的转速与所接电网的频率之比不是恒定关系。

异步电机包括感应电机、双馈异步电机和交流换向器电机。

感应电机应用最广,在不致引起误解或混淆的情况下,一般可称感应电机为异步电机。

普通异步电机的定子绕组接交流电网,转子绕组不需与其他电源连接。

因此,它具有结构简单,制造、使用和维护方便,运行可靠以及质量较小,成本较低等优点。

异步电机有较高的运行效率和较好的工作特性,从空载到满载范围内接近恒速运行,能满足大多数工农业生产机械的传动要求。

异步电机还便于派生成各种防护型式,以适应不同环境条件的需要。

异步电机运行时,必须从电网吸取无功励磁功率,使电网的功率因数变坏。

因此,对驱动球磨机、压缩机等大功率、低转速的机械设备,常采用同步电机。

由于异步电机的转速与其旋转磁场转速有一定的转差关系,其调速性能较差(交流换向器电动机除外)。

对要求较宽广和平滑调速范围的交通运输机械、轧机、大型机床、印染及造纸机械等,采用直流电机较经济、方便。

但随着大功率电子器件及交流调速系统的发展,目前适用于宽调速的异步电机的调速性能及经济性已可与直流电机的相媲美。

到目前为止,高性能的电伺服系统大多采用永磁同步型交流伺服电动机,控制驱动器多采用快速、准确定位的全数字位置伺服系统。

典型生产厂家如德国西门子、美国科尔摩根和日本松下及安川等公司。

20世纪80年代以来,随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展,永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展,各国著名电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新。

交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向,使原来的直流伺服面临被淘汰的危机。

90年代以后,世界各国已经商品化了的交流伺服系统是采用全数字控制的正弦波电动机伺服驱动。

交流伺服驱动装置在传动领域的发展日新月异。

永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较,主要优点有:⑴无电刷和换向器,因此工作可靠,对维护和保养要求低。

⑵定子绕组散热比较方便。

⑶惯量小,易于提高系统的快速性。

⑷适应于高速大力矩工作状态。

⑸同功率下有较小的体积和重量。

二、直流电机:实现直流电能和机械能互相转换的电机。

当它作电动机运行时是直流电动机,将电能转换为机械能;作发电机运行时是直流发电机,将机械能转换为电能。

直流电动机分为定子绕组和转子绕组,定子绕组产生磁场。

当通直流电时,定子绕组产生固定极性的磁场。

转子通直流电在磁场中受力,于是转子在磁场中受力就旋转起来。

直流电机构造复杂,造价高。

构造的主要特点是具有一个带换向器的电枢。

直流电机的定子由机座、主磁极、换向磁极、前后端盖和刷架等部件组成。

其中主磁极是产生直流电机气隙磁场的主要部件,由永磁体或带有直流励磁绕组的叠片铁心构成。

直流电机的转子则由电枢、换向器(又称整流子)和转轴等部件构成。

其中电枢由电枢铁心和电枢绕组两部分组成。

电枢铁心由硅钢片叠成,在其外圆处均匀分布着齿槽,电枢绕组则嵌置于这些槽中。

换向器是一种机械整流部件。

由换向片叠成圆筒形后,以金属夹件或塑料成型为一个整体。

各换向片间互相绝缘。

换向器质量对运行可靠性有很大影响。

当原动机驱动电枢绕组在主磁极N、S之间旋转时,电枢绕组上感生出电动势,经电刷、换向器装置整流为直流后,引向外部负载(或电网),对外供电,此时电机作直流发电机运行。

如用外部直流电源,经电刷换向器装置将直流电流引向电枢绕组,则此电流与主磁极N.S.产生的磁场互相作用,产生转矩,驱动转子与连接于其上的机械负载工作,此时电机作直流电动机运行。

直流电机和直流伺服电机的区别在于伺服电机是有反馈的控制系统,它是直流供电,有编码器反馈速度和位置信号,直流电机没有反馈信号,不能形成闭合回路,制作直流伺服电机的材料工艺要和普通的直流电机的有所不同,因为直流伺服电机要保证很好的动态响应。

还有伺服电机要加装反馈装置,和驱动器构成伺服算法,以保证位置,速度,扭矩的各种要求。

直流电机的最大弱点就是有电流的换向问题,消耗有色金属较多,成本高,运行中的维护检修也比较麻烦。

因此,电机制造业中正在努力改善交流电动机的调速性能,并且大量代替直流电动机。

不过,近年来在利用可控硅整流装置代替直流发电机方面,已经取得了很大进展。

包括直流电机在内的一切旋转电机,实际上都是依据我们所知道的两条基本原则制造的。

一条是:导线切割磁通产生感应电动势;另一条是:载流导体在磁场中受到电磁力的作用。

因此,从结构上来看,任何电机都包括磁场部分和电路部分。

从上述原理可见,任何电机都体现着电和磁的相互作用,是电、磁这两个矛盾着的对立面的统一。

我们在这一章里讨论直流电机的结构和工作原理,就是讨论直流电机中的“磁”和“电”如何相互作用,相互制约,以及体现两者之间相互关系的物理量和现象(电枢电动势、电磁转矩、电磁功率、电枢反应等)。

三、步进电机:步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。

在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角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。

这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。

使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。

步进电动机的位移量与脉冲数严格成比例,这就不会引起误差的积累,其转速与脉冲频率和步距角有关。

虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不能象普通的直流电机,交流电机在常规下使用。

对于步进电机不能简单的说是直流还是交流,步进电机在运行时,步进电机的各绕组,要按一定的次序加以一定幅度,一定宽度的脉冲,这个脉冲电流流过绕组时,有单方向,也有双方向的区别。

它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。

而且步进电机本身不接电源的! 步进电机是通过驱动器连接电源的!驱动器分高压和低压之分,也就是所谓的直流和交流!步进电机分三种:永磁式(PM),反应式(VR),混合式(HB)和单相式步进电机。

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。

四、力矩电机:力矩电机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机。

这种电机的轴不是以恒功率输出动力而是以恒力矩输出动力。

力矩电机包括:直流力矩电机、交流力矩电机、和无刷直流力矩电机。

当负载转矩增大时能自动降低转速,同时加大输出转矩。

因为它所标的容量是用轴上的输出转矩来表示的,所以才叫力矩电机。

当负载转矩为一定值时改变电机端电压便可调速。

但转速的调整率不好因而在电机轴上加一测速装置,配上控制器.利用测速装置输出的电压和控制器给定的电压相比,来自动调节电机的端电压,使电机稳定!可使张力和线速度的变化保持在一定范围内。

力矩电机的控制是根据不同的要求,调节其电源电压,以适合不同张力的需要。

一般对同一种规格的产品,调整好张力后,在以后的周期内不必再予调整。

控制的方法很简单,任何一种调压装置都可应用。

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