
电机有哪些类型?

电机的种类很多,可根据工作电源类型、结构及工作原理、用途、运转速度等进行划分。例如电机按用途可分为驱动电机和控制电机两大类,不同种类电机的特点也不同,作用于不同的地方。例如无刷直流电机机械特性和调节特性的线性度好,调速范围广,寿命长,维护方便,噪音小,不存在由电刷引起的一系列问题。接下来本文就简单介绍一下电机的种类以及不同种类电机的特点,一起来看看吧!
一. 电机的种类有哪些?
1、按工作电源类型可分为直流电动机和交流电动机。
2、按结构和工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机、永磁直流电动机和电磁直流电动机。
(1)永磁直流电动机按材质分为稀土、铁氧体、铝镍钴永磁直流电动机。
(2)电磁直流电动机按励磁方式分为串励、并励、他励和复励直流电动机。
(3)交流电动机可分为:单相电动机、三相电动机
3.按用途
有驱动电机和控制电机。
4.根据运行速度
有高速电机、低速电机、恒速电机和调速电机。
低速电机又分为齿轮减速电机、电磁减速电机、力矩电机和爪极同步电机。
二、不同类型电机的特点
1.无刷直流电机
无刷直流电机是在有刷直流电机的基础上发展起来的,但它的驱动电流是交流电。无刷直流电机又可分为无刷调速电机和无刷力矩电机。一般无刷电机的驱动电流有两种,一种是梯形波(一般是方波),一种是正弦波。有时前者也叫直流无刷电机,后者叫交流伺服电机,它是交流伺服电机的一种。
为了减小转动惯量,无刷直流电机通常采用细长型结构。无刷直流电机的重量和体积比有刷直流电机小得多,相应的转动惯量可减小约40%-50%。由于永磁材料加工问题,无刷直流电机一般容量在100kW以下。
该电机机械特性和调节特性线性度好、调速范围广、寿命长、维护方便、噪音低,而且不存在由电刷引起的一系列问题,因此该电机在控制系统中有很大的应用潜力。
2.步进电机
所谓步进电机,就是一种将电脉冲转换成角位移的执行机构。说得再简单一点:当步进驱动器接收到一个脉冲信号后,就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。我们可以通过控制脉冲的个数来控制电机的角位移,从而达到精确定位的目的。同时,我们可以通过控制脉冲频率来控制电机的转速和加速度,从而达到调速的目的。目前比较常用的步进电机有反应式步进电机(VR)、永磁式步进电机(PM)、混合式步进电机(HB)和单相步进电机等。
步进电机与普通电机的主要区别在于其脉冲驱动形式,正是这一特点使得步进电机能够与现代数字控制技术相结合。但步进电机在控制精度、调速范围、低速性能等方面不如传统的闭环控制的直流伺服电机,因此主要应用于精度要求不是特别高的场合。由于步进电机具有结构简单、可靠性高、成本低等特点,在生产实践的各个领域得到广泛的应用。特别是在数控机床制造领域,由于步进电机不需要A/D转换,可以直接将数字脉冲信号转换成角位移,因此一直被认为是最理想的数控机床执行机构。
步进电机除了在数控机床上应用外,还可以用于其他机械中,例如可用作自动送料机中的电机,一般软盘驱动器的电机,还可以用于打印机、绘图仪等。
另外,步进电机也存在很多缺陷。由于步进电机的空载启动频率,步进电机在低速时可以正常运行,但高于一定速度时,就无法启动,并伴有尖锐的啸叫声。不同厂家的细分驱动器的精度可能差别很大,细分数越大,精度越难控制。另外,步进电机在低速旋转时,振动和噪声较大。
三. Servo motor
伺服电机广泛应用于各类控制系统中,它能将输入的电压信号转换成电机轴上的机械输出,拖动被控制的元件,从而达到控制目的。
伺服电机分为直流和交流两种,最早的伺服电机是一般的直流电机,当控制精度不高时,就用一般的直流电机当做伺服电机使用。从结构上来说,现在的直流伺服电机都是小功率的直流电机,其励磁多采用电枢控制和磁场控制,但通常采用电枢控制。
旋转电动机的分类。直流伺服电动机在机械特性方面能很好的满足控制系统的要求,但由于换向器的存在,存在很多缺点:换向器与电刷之间容易产生火花,干扰驱动器的运行,不能在有可燃性气体的场所使用;电刷与换向器之间存在摩擦,会产生较大的死区;结构复杂,维护困难。
交流伺服电机本质上是两相异步电动机,控制方式主要有幅值控制、相位控制和幅相控制三种。
伺服电机一般要求电机转速由外加电压信号控制,转速能随着外加电压信号的变化而连续变化,要求电机响应速度快,体积小,控制功率小,伺服电机主要用于各种运动控制系统,特别是随动系统。
四. Torque motor
所谓力矩电机,是一种扁平多极永磁直流电动机,其电枢上有大量槽、换向片和串联导体,以减小转矩脉动和转速脉动。力矩电机有两种类型:直流力矩电机和交流力矩电机。
其中直流力矩电机的自感电抗很小,因此响应性很好,其输出转矩与输入电流成正比,与转子的转速、位置无关,可直接与负载相连,在近乎失速的状态下低速运行,无需齿轮减速,因此可在负载轴上产生较高的转矩惯性比,并消除因使用减速齿轮而引起的系统误差。
交流力矩电机可分为同步和异步两种,目前常用的是鼠笼式异步力矩电机,具有转速低、力矩大的特点,一般纺织行业多采用交流力矩电机,其工作原理、结构与单相异步电机相同,但由于鼠笼式转子阻力较大,因此其机械特性较软。