三種最常見(jiàn)、最常用的電機你是否了解？
時(shí)間：2015-08-21 13:27:13瀏覽次數：0次
現代生活離不開(kāi)電，自然也離不開(kāi)電機,生產(chǎn)需要電機，生活也需要電機，可見(jiàn)電機的重要性不言而喻。電機是傳動(dòng)以及控制系統中的重要組成部分，隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電機在實(shí)際應用中的重點(diǎn)已經(jīng)開(kāi)始從過(guò)去簡(jiǎn)單的傳動(dòng)向復雜的控制轉移；尤其是對電機的速度、位置、轉矩的精確控制。那么在生產(chǎn)、生活當中最有代表性、最常用、最基本的電機3種電機你是否真的了解？
1. 力矩電機
所謂的力矩電機是一種扁平型多極永磁直流電機。其電樞有較多的槽數、換向片數和串聯(lián)導體數，以降低轉矩脈動(dòng)和轉速脈動(dòng)。力矩電機有直流力矩電機和交流力矩電機兩種。
其中，直流力矩電機的自感電抗很小，所以響應性很好；其輸出力矩與輸入電流成正比，與轉子的速度和位置無(wú)關(guān)；它可以在接近堵轉狀態(tài)下直接和負載連接低速運行而不用齒輪減速，所以在負載的軸上能產(chǎn)生很高的力矩對慣性比，并能消除由于使用減速齒輪而產(chǎn)生的系統誤差。
交流力矩電機又可以分為同步和異步兩種，目前常用的是鼠籠型異步力矩電機，它具有低轉速和大力矩的特點(diǎn)。一般地，在紡織工業(yè)中經(jīng)常使用交流力矩電機，其工作原理和結構和單相異步電機的相同，但是由于鼠籠型轉子的電阻較大，所以其機械特性較軟。
2 開(kāi)關(guān)磁阻電機
開(kāi)關(guān)磁阻電機是一種新型調速電機，結構極其簡(jiǎn)單且堅固，成本低，調速性能優(yōu)異，是傳統控制電機強有力競爭者，具有強大的市場(chǎng)潛力。 但目前也存在轉矩脈動(dòng)、運行噪聲和振動(dòng)大等問(wèn)題，需要一定時(shí)間去優(yōu)化改良以適應實(shí)際的市場(chǎng)應用。5. 無(wú)刷直流電機
無(wú)刷直流電機（BLDCM）是在有刷直流電機的基礎上發(fā)展來(lái)的，但它的驅動(dòng)電流是不折不扣的交流；無(wú)刷直流電機又可以分為無(wú)刷速率電機和無(wú)刷力矩電機。一般地，無(wú)刷電機的驅動(dòng)電流有兩種，一種是梯形波（一般是“方波”），另一種是正弦波。有時(shí)候把前一種叫直流無(wú)刷電機，后一種叫交流伺服電機，確切地講也是交流伺服電機的一種。
無(wú)刷直流電機為了減少轉動(dòng)慣量，通常采用“細長(cháng)”的結構。無(wú)刷直流電機在重量和體積上要比有刷直流電機小的多，相應的轉動(dòng)慣量可以減少40%—50%左右。由于永磁材料的加工問(wèn)題，致使無(wú)刷直流電機一般的容量都在100kW以下。
這種電機的機械特性和調節特性的線(xiàn)性度好，調速范圍廣，壽命長(cháng)，維護方便噪聲小，不存在因電刷而引起的一系列問(wèn)題，所以這種電機在控制系統中有很大的應用潛力。
3.伺服電機
伺服電機廣泛應用于各種控制系統中，能將輸入的電壓信號轉換為電機軸上的機械輸出量，拖動(dòng)被控制元件，從而達到控制目的。一般地，伺服電機要求電機的轉速要受所加電壓信號的控制；轉速能夠隨著(zhù)所加電壓信號的變化而連續變化；轉矩能通過(guò)控制器輸出的電流進(jìn)行控制；電機的反映要快、體積要小、控制功率要小。伺服電機主要應用在各種運動(dòng)控制系統中，尤其是隨動(dòng)系統。
伺服電機有直流和交流之分，最早的伺服電機是一般的直流電機，在控制精度不高的情況下，才采用一般的直流電機做伺服電機。當前隨著(zhù)永磁同步電機技術(shù)的飛速發(fā)展，絕大部分的伺服電機是指交流永磁同步伺服電機或者直流無(wú)刷電機。
4. 步進(jìn)電機
所謂步進(jìn)電機就是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構；更通俗一點(diǎn)講：當步進(jìn)驅動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號，它就驅動(dòng)步進(jìn)電機按設定的方向轉動(dòng)一個(gè)固定的角度。我們可以通過(guò)控制脈沖的個(gè)數來(lái)控制電機的角位移量，從而達到精確定位的目的；同時(shí)還可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機轉動(dòng)的速度和加速度，從而達到調速的目的。目前，比較常用的步進(jìn)電機包括反應式步進(jìn)電機（VR）、永磁式步進(jìn)電機（PM）、混合式步進(jìn)電機（HB）和單相式步進(jìn)電機等。
步進(jìn)電機和普通電機的區別主要就在于其脈沖驅動(dòng)的形式，正是這個(gè)特點(diǎn)，步進(jìn)電機可以和現代的數字控制技術(shù)相結合。但步進(jìn)電機在控制精度、速度變化范圍、低速性能方面都不如傳統閉環(huán)控制的直流伺服電機；所以主要應用在精度要求不是特別高的場(chǎng)合。由于步進(jìn)電機具有結構簡(jiǎn)單、可靠性高和成本低的特點(diǎn)，所以步進(jìn)電機廣泛應用在生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域；尤其是在數控機床制造領(lǐng)域，由于步進(jìn)電機不需要A/D轉換，能夠直接將數字脈沖信號轉化成為角位移，所以一直被認為是最理想的數控機床執行元件。
除了在數控機床上的應用，步進(jìn)電機也可以用在其他的機械上，比如作為自動(dòng)送料機中的馬達，作為通用的軟盤(pán)驅動(dòng)器的馬達，也可以應用在打印機和繪圖儀中。
此外，步進(jìn)電機也存在許多缺陷；由于步進(jìn)電機存在空載啟動(dòng)頻率，所以步進(jìn)電機可以低速正常運轉，但若高于一定速度時(shí)就無(wú)法啟動(dòng)，并伴有尖銳的嘯叫聲；不同廠(chǎng)家的細分驅動(dòng)器精度可能差別很大，細分數越大精度越難控制；并且，步進(jìn)電機低速轉動(dòng)時(shí)有較大的振動(dòng)和噪聲。
1. 力矩電機
所謂的力矩電機是一種扁平型多極永磁直流電機。其電樞有較多的槽數、換向片數和串聯(lián)導體數，以降低轉矩脈動(dòng)和轉速脈動(dòng)。力矩電機有直流力矩電機和交流力矩電機兩種。
其中，直流力矩電機的自感電抗很小，所以響應性很好；其輸出力矩與輸入電流成正比，與轉子的速度和位置無(wú)關(guān)；它可以在接近堵轉狀態(tài)下直接和負載連接低速運行而不用齒輪減速，所以在負載的軸上能產(chǎn)生很高的力矩對慣性比，并能消除由于使用減速齒輪而產(chǎn)生的系統誤差。
交流力矩電機又可以分為同步和異步兩種，目前常用的是鼠籠型異步力矩電機，它具有低轉速和大力矩的特點(diǎn)。一般地，在紡織工業(yè)中經(jīng)常使用交流力矩電機，其工作原理和結構和單相異步電機的相同，但是由于鼠籠型轉子的電阻較大，所以其機械特性較軟。
2 開(kāi)關(guān)磁阻電機
開(kāi)關(guān)磁阻電機是一種新型調速電機，結構極其簡(jiǎn)單且堅固，成本低，調速性能優(yōu)異，是傳統控制電機強有力競爭者，具有強大的市場(chǎng)潛力。 但目前也存在轉矩脈動(dòng)、運行噪聲和振動(dòng)大等問(wèn)題，需要一定時(shí)間去優(yōu)化改良以適應實(shí)際的市場(chǎng)應用。5. 無(wú)刷直流電機
無(wú)刷直流電機（BLDCM）是在有刷直流電機的基礎上發(fā)展來(lái)的，但它的驅動(dòng)電流是不折不扣的交流；無(wú)刷直流電機又可以分為無(wú)刷速率電機和無(wú)刷力矩電機。一般地，無(wú)刷電機的驅動(dòng)電流有兩種，一種是梯形波（一般是“方波”），另一種是正弦波。有時(shí)候把前一種叫直流無(wú)刷電機，后一種叫交流伺服電機，確切地講也是交流伺服電機的一種。
無(wú)刷直流電機為了減少轉動(dòng)慣量，通常采用“細長(cháng)”的結構。無(wú)刷直流電機在重量和體積上要比有刷直流電機小的多，相應的轉動(dòng)慣量可以減少40%—50%左右。由于永磁材料的加工問(wèn)題，致使無(wú)刷直流電機一般的容量都在100kW以下。
這種電機的機械特性和調節特性的線(xiàn)性度好，調速范圍廣，壽命長(cháng)，維護方便噪聲小，不存在因電刷而引起的一系列問(wèn)題，所以這種電機在控制系統中有很大的應用潛力。
3.伺服電機
伺服電機廣泛應用于各種控制系統中，能將輸入的電壓信號轉換為電機軸上的機械輸出量，拖動(dòng)被控制元件，從而達到控制目的。一般地，伺服電機要求電機的轉速要受所加電壓信號的控制；轉速能夠隨著(zhù)所加電壓信號的變化而連續變化；轉矩能通過(guò)控制器輸出的電流進(jìn)行控制；電機的反映要快、體積要小、控制功率要小。伺服電機主要應用在各種運動(dòng)控制系統中，尤其是隨動(dòng)系統。
伺服電機有直流和交流之分，最早的伺服電機是一般的直流電機，在控制精度不高的情況下，才采用一般的直流電機做伺服電機。當前隨著(zhù)永磁同步電機技術(shù)的飛速發(fā)展，絕大部分的伺服電機是指交流永磁同步伺服電機或者直流無(wú)刷電機。
4. 步進(jìn)電機
所謂步進(jìn)電機就是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構；更通俗一點(diǎn)講：當步進(jìn)驅動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號，它就驅動(dòng)步進(jìn)電機按設定的方向轉動(dòng)一個(gè)固定的角度。我們可以通過(guò)控制脈沖的個(gè)數來(lái)控制電機的角位移量，從而達到精確定位的目的；同時(shí)還可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機轉動(dòng)的速度和加速度，從而達到調速的目的。目前，比較常用的步進(jìn)電機包括反應式步進(jìn)電機（VR）、永磁式步進(jìn)電機（PM）、混合式步進(jìn)電機（HB）和單相式步進(jìn)電機等。
步進(jìn)電機和普通電機的區別主要就在于其脈沖驅動(dòng)的形式，正是這個(gè)特點(diǎn)，步進(jìn)電機可以和現代的數字控制技術(shù)相結合。但步進(jìn)電機在控制精度、速度變化范圍、低速性能方面都不如傳統閉環(huán)控制的直流伺服電機；所以主要應用在精度要求不是特別高的場(chǎng)合。由于步進(jìn)電機具有結構簡(jiǎn)單、可靠性高和成本低的特點(diǎn)，所以步進(jìn)電機廣泛應用在生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域；尤其是在數控機床制造領(lǐng)域，由于步進(jìn)電機不需要A/D轉換，能夠直接將數字脈沖信號轉化成為角位移，所以一直被認為是最理想的數控機床執行元件。
除了在數控機床上的應用，步進(jìn)電機也可以用在其他的機械上，比如作為自動(dòng)送料機中的馬達，作為通用的軟盤(pán)驅動(dòng)器的馬達，也可以應用在打印機和繪圖儀中。
此外，步進(jìn)電機也存在許多缺陷；由于步進(jìn)電機存在空載啟動(dòng)頻率，所以步進(jìn)電機可以低速正常運轉，但若高于一定速度時(shí)就無(wú)法啟動(dòng)，并伴有尖銳的嘯叫聲；不同廠(chǎng)家的細分驅動(dòng)器精度可能差別很大，細分數越大精度越難控制；并且，步進(jìn)電機低速轉動(dòng)時(shí)有較大的振動(dòng)和噪聲。
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