交流電機(jī)使用起來(lái)很簡(jiǎn)單，但它的速度會(huì)根據(jù)負(fù)載的大小或所提供的電壓量而變化。對(duì)于保持均勻速度很重要的應(yīng)用，還有另一種類型的電機(jī)可以提高性能。

首先，讓我們了解交流電機(jī)如何確定其“額定轉(zhuǎn)矩”和“額定轉(zhuǎn)速”。額定扭矩和額定速度是電機(jī)在給定電壓、電機(jī)和負(fù)載下最高效地運(yùn)行的地方。扭矩和速度之間的關(guān)系顯示在速度扭矩曲線上，該曲線描述了電機(jī)的預(yù)期性能。電機(jī)根據(jù)負(fù)載扭矩加速或減速。理想的做法是正確選擇電機(jī)尺寸，這樣您就可以更接近最大效率(額定扭矩和額定速度)運(yùn)行。

查看下面交流感應(yīng)電機(jī)的速度-扭矩曲線。當(dāng)你給交流電機(jī)供電時(shí)，電機(jī)從0RPM開始運(yùn)行，逐漸增加速度，直到進(jìn)入穩(wěn)定區(qū)域，然后穩(wěn)定在“額定轉(zhuǎn)速”。該額定速度低于“空載速度”和“同步速度”，由施加在電機(jī)上的負(fù)載扭矩決定。如果從 Y 軸上的額定扭矩值到曲線的穩(wěn)定區(qū)域畫一條水平線，額定速度就是它與曲線相交的地方。

從數(shù)學(xué)上講，這是確定電機(jī)“同步速度”的公式。

Oriental Motor 生產(chǎn) 2 極和 4 極交流電機(jī)。對(duì)于輸入電壓為 220VAC、60Hz 的三相交流電機(jī)，電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速 (RPM) = 120 x 60 / 4 = 1800 RPM。同步速度本質(zhì)上是空載速度與轉(zhuǎn)差率。由于施加額定負(fù)載會(huì)使電機(jī)減速至額定轉(zhuǎn)速，因此額定轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速之間的差異就是額定負(fù)載的存在。

但是，如果由于負(fù)載質(zhì)量的變化而導(dǎo)致扭矩增加，例如郵局的箱式輸送機(jī)承載不同重量的負(fù)載，則所需的扭矩會(huì)增加(力 x 滑輪半徑)，并且您將不再以額定扭矩運(yùn)行線。相反，電機(jī)速度隨著負(fù)載扭矩的變化而上下波動(dòng)。下圖顯示了一個(gè)示例，其中增加的摩擦負(fù)載會(huì)使交流電機(jī)減速。

還記得我說(shuō)過(guò)速度轉(zhuǎn)矩曲線是針對(duì)給定電壓、電機(jī)和負(fù)載的嗎?現(xiàn)在讓我們看看輸入電壓的波動(dòng)如何改變曲線。更高的電壓通過(guò)向上推動(dòng)曲線產(chǎn)生更高的扭矩，反之亦然。速度和加速性能也會(huì)受到可用扭矩變化的影響。

僅供參考：如果您的交流電機(jī)在相同負(fù)載下速度波動(dòng)，那么故障排除的第一步就是驗(yàn)證電機(jī)的輸入電壓是否波動(dòng)。

有關(guān)交流電機(jī)功能的更多信息，請(qǐng)閱讀我們的白皮書。< >交流電機(jī)概述

現(xiàn)在這些理論已經(jīng)足夠了。一些變頻驅(qū)動(dòng)器會(huì)提供矢量控制和電機(jī)滑差補(bǔ)償，以減少速度波動(dòng)并調(diào)節(jié)電機(jī)的電壓輸出，但微調(diào)電機(jī)參數(shù)需要時(shí)間。還有另一種即插即用解決方案可以提供幫助。

在本應(yīng)用示例中，我們將研究使用交流電機(jī)的零件送料器(振動(dòng)送料器)。

零件送料器按給定方向排列負(fù)載，并通過(guò)使用三相交流感應(yīng)電機(jī)振動(dòng)送料器將其發(fā)送到下一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。VFD(逆變器)用于速度控制。

常見(jiàn)問(wèn)題：

由于電機(jī)的輸入電壓波動(dòng)，進(jìn)給速度會(huì)發(fā)生變化。

變化的負(fù)載也可能改變進(jìn)給速度。

針對(duì)變化的負(fù)載精確調(diào)整速度是困難的。

可以消除所有這些問(wèn)題的解決方案是具有反饋控制的永磁無(wú)刷電機(jī)。Oriental Motor 的無(wú)刷電機(jī)與專用驅(qū)動(dòng)器搭配使用，可實(shí)現(xiàn)最佳性能和 +/-0.2% 或更好的閉環(huán)速度調(diào)節(jié)。更高的效率、緊湊的尺寸、更低的工作溫度和恒定的扭矩是無(wú)刷電機(jī)的其他優(yōu)勢(shì)，它們也有助于提高性能。

專用驅(qū)動(dòng)器可以接受寬范圍的輸入電壓并調(diào)節(jié)其對(duì)電機(jī)的輸出。我們的 30W BMU 系列示例如下所示。 如果查看電源規(guī)格，您會(huì)發(fā)現(xiàn)輸入電壓范圍很寬。只要輸入電壓在此范圍內(nèi)(100~120VAC)，即可達(dá)到相同的性能。

反饋控制是通過(guò)電機(jī)中的內(nèi)置霍爾效應(yīng)傳感器實(shí)現(xiàn)的。來(lái)自霍爾效應(yīng)傳感器的信號(hào)用于測(cè)量電機(jī)速度以及定子勵(lì)磁序列的定時(shí)。專用驅(qū)動(dòng)器通過(guò)始終比較命令速度(設(shè)定速度)與實(shí)際速度(通過(guò)霍爾效應(yīng)傳感器脈沖計(jì)算的速度)來(lái)實(shí)現(xiàn)更好的速度調(diào)節(jié)。如果速度超出公差范圍，則會(huì)即時(shí)進(jìn)行速度修正。

交流電機(jī)與無(wú)刷電機(jī)性能比較：

憑借其永磁體、數(shù)字化 PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制、穩(wěn)壓、恒轉(zhuǎn)矩和反饋控制，無(wú)刷電機(jī)可提供穩(wěn)定的速度控制以及對(duì)交流電機(jī)和 VFD 的以下改進(jìn)。

調(diào)速是在額定轉(zhuǎn)速下測(cè)量的。對(duì)于無(wú)刷電機(jī)，額定速度通常更高，為 3,000 RPM。對(duì)于交流電機(jī)，它的轉(zhuǎn)速約為 1500 RPM。如果我們計(jì)算出來(lái)，三相交流感應(yīng)電機(jī)的波動(dòng)約為 150 RPM，而無(wú)刷電機(jī)為 12 RPM(+/-6 RPM)。

此外，速度可以以 1 RPM 的增量進(jìn)行精確的數(shù)字設(shè)置。使用驅(qū)動(dòng)器前面板上的電位器可以輕松改變速度，然后按下進(jìn)行設(shè)置。

對(duì)于一般用途的應(yīng)用，交流電機(jī)就足夠了。然而，對(duì)于速度一致性、更小占用空間或效率至關(guān)重要的更高級(jí)應(yīng)用程序，很高興知道市場(chǎng)上有另一種解決方案。

審核編輯：湯梓紅