電機(jī)(英文:Electric machinery,俗稱“馬達(dá)”)是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。在電路中用字母M(舊標(biāo)準(zhǔn)用D)表示。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩,作為用電器或各種機(jī)械的動(dòng)力源。發(fā)電機(jī)在電路中用字母G表示。它的主要作用是利用電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
電機(jī)的劃分
1.按工作電源種類劃分:可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)。
(1)直流電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可劃分:無刷直流電動(dòng)機(jī)和有刷直流電動(dòng)機(jī)。
有刷直流電動(dòng)機(jī)可劃分:永磁直流電動(dòng)機(jī)和電磁直流電動(dòng)機(jī)。
電磁直流電動(dòng)機(jī)劃分:串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。
永磁直流電動(dòng)機(jī)劃分:稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)、鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)和鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī)。
(2)其中交流電機(jī)還可劃分:單相電機(jī)和三相電機(jī)。
2.按結(jié)構(gòu)和工作原理可劃分:可分為直流電動(dòng)機(jī)、異步電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)。
(1)同步電機(jī)可劃分:永磁同步電動(dòng)機(jī)、磁阻同步電動(dòng)機(jī)和磁滯同步電動(dòng)機(jī)。
(2)異步電機(jī)可劃分:感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和交流換向器電動(dòng)機(jī)。
感應(yīng)電動(dòng)機(jī)可劃分:三相異步電動(dòng)機(jī)、單相異步電動(dòng)機(jī)和罩極異步電動(dòng)機(jī)等。
交流換向器電動(dòng)機(jī)可劃分:單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)、交直流兩用電動(dòng)機(jī)和推斥電動(dòng)機(jī)。
3.按起動(dòng)與運(yùn)行方式可劃分:電容起動(dòng)式單相異步電動(dòng)機(jī)、電容運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)、電容起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)和分相式單相異步電動(dòng)機(jī)。
4.按用途可劃分:驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)和控制用電動(dòng)機(jī)。
(1)驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)可劃分:電動(dòng)工具(包括鉆孔、拋光、磨光、開槽、切割、擴(kuò)孔等工具)用電動(dòng)機(jī)、家電(包括洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器、錄音機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、吸塵器、照相機(jī)、電吹風(fēng)、電動(dòng)剃須刀等)用電動(dòng)機(jī)及其他通用小型機(jī)械設(shè)備(包括各種小型機(jī)床、小型機(jī)械、醫(yī)療器械、電子儀器等)用電動(dòng)機(jī)。
(2)控制用電動(dòng)機(jī)又劃分:步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和伺服電動(dòng)機(jī)等。
5.按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可劃分:籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(舊標(biāo)準(zhǔn)稱為鼠籠型異步電動(dòng)機(jī))和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(舊標(biāo)準(zhǔn)稱為繞線型異步電動(dòng)機(jī))。
6.按運(yùn)轉(zhuǎn)速度可劃分:高速電動(dòng)機(jī)、低速電動(dòng)機(jī)、恒速電動(dòng)機(jī)、調(diào)速電動(dòng)機(jī)。低速電動(dòng)機(jī)又分為齒輪減速電動(dòng)機(jī)、電磁減速電動(dòng)機(jī)、力矩電動(dòng)機(jī)和爪極同步電動(dòng)機(jī)等。
調(diào)速電動(dòng)機(jī)除可分為有級恒速電動(dòng)機(jī)、無級恒速電動(dòng)機(jī)、有級變速電動(dòng)機(jī)和無級變速電動(dòng)機(jī)外,還可分為電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)、直流調(diào)速電動(dòng)機(jī)、PWM變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)和開關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)。
異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是略低于旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速。
同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與負(fù)載大小無關(guān)而始終保持為同步轉(zhuǎn)速。
交流電機(jī)、直流電機(jī)、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)的基本介紹
1、直流電機(jī):
直流電機(jī)(電動(dòng)機(jī))是以直流電作為電源,使線圈通過電流,線圈旁有永久磁鐵,以電磁感應(yīng)感應(yīng)出轉(zhuǎn)距使其旋轉(zhuǎn)。
直流電機(jī)基本上有三種永磁式電機(jī)、串激式電機(jī)、并激式電機(jī)
直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn):一般而言同樣的體積直流電機(jī)可以輸出較大功率,直流電機(jī)轉(zhuǎn)速不受電源頻率限制可以制做出高速電機(jī),速度控制只要控制電壓較簡單容易。
缺點(diǎn):電機(jī)上的碳刷使用一段時(shí)間會(huì)磨損消耗掉須更換,電樞會(huì)磨損。用途:造紙機(jī)械、車床、起重機(jī)、升降機(jī)、電氣鐵道車等需要調(diào)整轉(zhuǎn)速的地方。
2、交流電機(jī):
是用途最廣的電動(dòng)機(jī),其優(yōu)點(diǎn):價(jià)格低廉、構(gòu)造簡單、維修容易、速率變動(dòng)小。它的轉(zhuǎn)速與頻率成正比,頻率愈高轉(zhuǎn)速愈快,常見輸送帶上的交流電機(jī)旁邊有變頻器,用來控制傳動(dòng)轉(zhuǎn)速。
交流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單生產(chǎn)容易,無接觸零件較不用保養(yǎng)使用期限長。
缺點(diǎn):是轉(zhuǎn)速受電源頻率固定,使用一般交流頻率無法使電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn),最高僅達(dá)3600rpm高速電機(jī)必需用變頻器來產(chǎn)生需要的工作頻率,速度控制須改變頻率或加裝其它回授器較麻煩用途:冷氣機(jī)、吹風(fēng)機(jī)、電風(fēng)扇、抽水泵等。
直流和交流電機(jī)如何區(qū)別?最大的區(qū)別在于有沒有碳刷,轉(zhuǎn)動(dòng)軸有沒有線圈直流電機(jī)一定要有碳刷來將電流導(dǎo)入轉(zhuǎn)軸線圈并切換產(chǎn)生磁場相位。
3、步進(jìn)電機(jī):
1 具保持力
由于步進(jìn)馬達(dá)在激磁狀態(tài)停止時(shí),具有很大的保持力,因此即使不使用機(jī)械式剎車亦可以保持停止位置(具有激磁狀態(tài)停止時(shí),與電機(jī)電流成比例的保持力)。在停電時(shí)步進(jìn)電機(jī)不具有保持力,因此停電時(shí)若需有保持力,請使用附電磁剎車機(jī)種。
由電機(jī)的高精度加工,可實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)高精度定位功能。分辨率是取決于電機(jī)的構(gòu)造,一般的HYPRID型5相步進(jìn)電機(jī)為1步級0.72°精度是取決于電機(jī)的加工精度而定,無負(fù)載時(shí)的停止精度誤差為±3分(±0.05°)。
2 角度控制、速度控制簡單 步進(jìn)電機(jī)為與輸入的脈波成正比,一次以一步級角運(yùn)轉(zhuǎn)(0.72度)。
3 高轉(zhuǎn)矩,高響應(yīng)性 步進(jìn)電機(jī)雖然體積小但在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)皆可獲得高轉(zhuǎn)矩輸出。因此在加速性、響應(yīng)性、頻繁的起動(dòng)及停止皆可發(fā)揮很大的威力。
4 高分解能、高精度定位5相步進(jìn)電機(jī)在全步級時(shí)0.72°(1回轉(zhuǎn)500分割),半步級時(shí)0.36°(1回轉(zhuǎn)1000分割)。停止定位精度為±3分(±0.05°),所以并不會(huì)有角度累積誤差。
5 步進(jìn)電機(jī)與AC感應(yīng)或伺服電機(jī)等,有相當(dāng)大的差異,并具有下列的特征:與輸入脈波同期,以步級方式運(yùn)轉(zhuǎn)。以開回路方式即可完成高精度定位。起動(dòng)、停止的響應(yīng)性優(yōu)越。停止時(shí)不會(huì)有累積角度誤差。因?yàn)殡姍C(jī)構(gòu)造簡單,所以保養(yǎng)容易。要驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)必須要有控制器,只需向磁盤驅(qū)動(dòng)器輸入脈波即可簡單的以開回路方式進(jìn)行高精度定位控制。
用途:打印機(jī),復(fù)印機(jī),磁盤驅(qū)動(dòng)器等精密設(shè)備。
4、伺服電機(jī):
1 高信賴性(閉回路)AC伺服電機(jī)由電機(jī)與編碼器、磁盤驅(qū)動(dòng)器三部分構(gòu)成,磁盤驅(qū)動(dòng)器的作用是將輸入脈波與編碼器的位置、速度情報(bào)進(jìn)行比較后來對驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行控制。由于AC伺服電機(jī)可以透過編碼器的位置、速度情報(bào)隨時(shí)檢出電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),因此,即使是在電機(jī)停止時(shí)也會(huì)向控制器輸出警示信號,所以能隨時(shí)檢出電機(jī)的異常情況。此外,盡管因AC伺服電機(jī)系閉回路控制,使用時(shí)需依據(jù)機(jī)構(gòu)剛性及負(fù)載條件來調(diào)整控制系統(tǒng)的參數(shù),但本公司的伺服電機(jī)調(diào)整極為簡單。
2 AC伺服電機(jī)的長處能獲得定位結(jié)束信號。發(fā)生過負(fù)載等異常情況時(shí),因會(huì)輸出警示信號,所以能在設(shè)備發(fā)生異常時(shí)報(bào)警。因能依據(jù)負(fù)載狀態(tài)來控制電流,所以效率高、電機(jī)發(fā)熱程度低。在如左圖所示的機(jī)構(gòu)上使用時(shí),可充分發(fā)揮AC伺服電機(jī)的特長。系在X軸運(yùn)轉(zhuǎn)完畢后再進(jìn)行Y軸運(yùn)轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)模式。此種情況下,因能輸出X軸運(yùn)轉(zhuǎn)完畢的信號(END),所以非常方便。假如X軸發(fā)生異常停止時(shí),有可能會(huì)影響到其它機(jī)構(gòu)。但因?yàn)闀?huì)輸出通知異常情況的警示信號,所以非常方便。
3 高速高轉(zhuǎn)矩步進(jìn)電機(jī)特性為在低速領(lǐng)域時(shí)能輸出大轉(zhuǎn)矩,在高速領(lǐng)域時(shí)則轉(zhuǎn)矩會(huì)逐漸下降。AC伺服電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)相比,即使在高速領(lǐng)域亦能獲得穩(wěn)定的高轉(zhuǎn)矩。所以,按照長行程進(jìn)行高速移動(dòng)時(shí)適合使用AC伺服電機(jī)。
4 減速機(jī)型 從與一般AC電機(jī)相同的分離型簡易減速機(jī)到高強(qiáng)度、高精度的一體型減速機(jī),本公司備有種類豐富的減速機(jī)型伺服電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。大慣性驅(qū)動(dòng) 體積大幅度縮
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