
电动机的类型
2025-02-07 15:38电动机的工作原理是什么?电动机是将电能转换成机械能的装置,它利用通电线圈,即定子绕组,产生旋转磁场,作用于转子,形成磁电动势旋转转矩。电动机是将电能转换成机械能的旋转机械,主要包括产生磁场的电磁铁绕组或分布定子绕组和旋转电枢或转子。电流通过导线,在磁场的作用下旋转。这些机械中的某些类型可以用作电动机或发电机。
电动机是把电能转换成机械能的装置,利用通电线圈在磁场中受力旋转的现象制成,分布于各个用户。电动机按所用电源不同,分为直流电动机和交流电动机。电力系统中的电动机大多为交流电动机,可以是同步电动机,也可以是异步电动机(电动机定子磁场的转速与转子旋转速度不保持同速)。电动机主要由定子和转子组成。通电导线在磁场中受力运动的方向与电流方向和磁通线方向(磁场方向)有关。电动机的工作原理是磁场作用于电流的力,使电动机旋转。
电机类型
1、按工作电源分类:根据电动机的工作电源不同,可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机又分为单相电动机和三相电动机。
2、按结构和工作原理分类:电动机按结构和工作原理可分为直流电动机、异步电动机和同步电动机。
同步电动机又可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。
异步电动机分为感应电动机和交流换向器电动机,感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机,交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和排斥电动机。
直流电机按其结构和工作原理可分为无刷直流电机和有刷直流电机。有刷直流电机又分为永磁直流电机和电磁直流电机。电磁直流电机又分为串励直流电机、并励直流电机、他励直流电机和复励直流电机。永磁直流电机又分为稀土永磁直流电机、铁氧体永磁直流电机和铝镍钴永磁直流电机。
3、按起动和运行方式分类:电动机按起动和运行方式可分为电容起动单相异步电动机、电容运行单相异步电动机、电容起动运行单相异步电动机和分相单相异步电动机。
4、按用途分类:电动机按用途可分为驱动电动机和控制电动机。
驱动电机又分为电动工具用电机(包括钻、抛光、磨、开槽、切割、铰孔等工具)、家用电器用电机(包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、吹风机、电动剃须刀等)和其他通用小型机械设备用电机(包括各种小型机床、小型机械、医疗设备、电子仪器等)。控制电机又分为步进电机、伺服电机等。
5、按转子结构分类:电动机按转子的结构可分为笼型感应电动机(旧标准中称鼠笼型异步电动机)和绕线转子感应电动机(旧标准中称绕线型异步电动机)。
6、按工作速度分类:电动机按工作速度可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。
a.低速电机可分为齿轮减速电机、电磁减速电机、力矩电机、爪极同步电机等。
b.调速电机除分为有级恒速电机、无级恒速电机、有级变速电机、无级变速电机外,还可分为电磁调速电机、直流调速电机、PWM变频调速电机、开关磁阻调速电机等。
伺服电机
在自动控制装置中用作执行机构的微型电动机。又称执行电动机。其作用是将电信号转换成转轴的角位移或角速度。
伺服电动机分为交流和直流两大类。交流伺服电动机的工作原理与交流感应电动机相同,在定子上有两个相空间位移为90°电角度的励磁绕组Wf和控制绕组WcoWf,接上恒定的交流电压。利用加在Wc上的交流电压或相位变化来达到控制电动机运行的目的。交流伺服电动机具有运行稳定、控制性好、响应速度快、灵敏度高、机械特性和调节特性的非线性指标要求严格(分别要求小于10%~15%和小于15%~25%)等特点。直流伺服电动机的工作原理与一般直流电动机相同。
电动机转速n为n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j,式中E为电枢反电动势;K为常数;j为每极磁通;Ua、Ia分别为电枢电压和电枢电流;Ra为电枢电阻。改变Ua或改变φ均可控制直流伺服电动机的转速,但一般采用控制电枢电压的方法。在永磁直流伺服电动机中,励磁绕组由永磁体代替,磁通φ为常数。
直流伺服电机具有良好的线性调节特性和快速的时间响应。
伺服电机一般分为直流伺服和交流伺服,直流伺服电机的优点有:
优点:速度控制精确,转矩转速特性很好,原理简单,使用方便,价格有优势;
缺点:电刷换向、速度限制、附加阻力、磨损颗粒(用于洁净室)。
对于交流伺服电机
优点:速度控制特性好,在整个速度范围内均可实现平滑控制,几乎没有振荡;效率高,大于90%,不发热;高速控制;高精度位置控制(取决于编码器类型);在额定工作区域内转矩恒定;噪音小;无电刷磨损,免维护;无磨损颗粒,无火花,适用于洁净室,爆炸性环境中惯性小;
缺点:控制比较复杂,需要现场调整驱动参数PID参数设置,接线较多
直流伺服电机的应用
直流伺服电机的特性比交流伺服电机硬一些。通常用在功率稍大的系统中,例如随动系统中的位置控制。
交流伺服电机的应用
交流伺服电动机的输出功率一般为0.1~100W,电源频率分为50Hz、400Hz等,应用十分广泛,如在各种自动控制、自动记录等系统中。