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      交流電機與無刷電機不同類型的電機及其用途

      2022年07月28日 15:32:51人氣:497來源:深圳市藤倉自動化有限公司

        購買電機時,經(jīng)常會問到哪種技術更好,交流或直流,但事實是它取決于應用和成本。交流電機在包括速度控制(VSD-變速驅動器)在內的許多功能方面都非常靈活,并且與直流電機相比具有更大的安裝基礎,其中一些關鍵優(yōu)勢是:

       

        ·啟動時功率需求低

        ·受控加速

        ·運行速度可調

        ·受控啟動電流

        ·可調扭矩限制

        ·減少電源線干擾

       

        VSD的當前趨勢是添加更多特性和可編程邏輯控制(PLC)功能,這增加了優(yōu)勢,但在維護期間需要更多的技術專業(yè)知識。

      交流電機與無刷電機不同類型的電機及其用途(圖1)

        交流電機的類型包括:

       

        同步

       

        在這種類型的電機中,轉子的旋轉與供電電流的頻率同步,在變化的負載下速度保持恒定,因此非常適合以恒定速度驅動設備,并用于機器人等高精度定位設備,儀器儀表、機器和過程控制。

       

        感應(異步)

       

        這種類型的電機使用來自定子繞組磁場的電磁感應在轉子中產(chǎn)生電流,從而產(chǎn)生扭矩。這些是見的交流電機類型,因其負載能力而對工業(yè)很重要,單相感應電機主要用于較小的負載,例如家用電器,而三相感應電機更多地用于工業(yè)應用包括壓縮機、泵、輸送系統(tǒng)和起重裝置。

       

        直流電機

       

        直流電機是種廣泛使用的電機,系統(tǒng)(電機和驅動器)的初始成本通常低于低功率單元的交流系統(tǒng)。然而,隨著功率的增加,整體維護成本也會增加,因此需要加以考慮。直流電機的速度可以通過改變電源電壓來控制,它們有多種電壓可供選擇,的類型是12和24V。直流電機的優(yōu)點是:

       

        ·簡易安裝

        ·大范圍的速度控制

        ·快速啟動、停止、倒車和加速

        ·高啟動扭矩

        ·線性速度-扭矩曲線

       

        直流電機應用廣泛,可用于小型工具和電器,直至電動汽車、升降機和起重機

       

        兩種常見的類型是:

       

        這些是更傳統(tǒng)的電機類型,通常用于控制系統(tǒng)相對簡單的成本敏感型應用,例如消費類應用和更基本的工業(yè)設備,這些類型的電機可以細分為:

       

        ·串聯(lián)繞組——這是勵磁繞組與轉子繞組串聯(lián)連接的地方,速度控制是通過改變電源電壓來實現(xiàn)的,但是,這種類型的速度控制很差,并且隨著電機扭矩的增加,速度會下降。應用包括汽車、起重機、升降機和起重機,因為它具有高啟動扭矩。

       

        ·并聯(lián)繞組——這種類型有一個電壓電源,勵磁繞組與轉子繞組并聯(lián),可以提供增加的扭矩,而不會通過增加電機電流來降低速度。它具有中等水平的恒速啟動扭矩,因此適用于包括車床、真空吸塵器、輸送機和磨床在內的應用。

       

        ·復合繞組——這是串聯(lián)和并聯(lián)的累積,其中并聯(lián)繞組的極性使其添加到串聯(lián)場。該機型啟動力矩大,負載變化小也能平穩(wěn)運行,用于驅動壓縮機、變頭離心泵、旋轉壓力機、圓鋸、剪板機、升降機和連續(xù)輸送機。

       

        ·永磁體——顧名思義,永磁體不是電磁體,而是用于精確控制和低扭矩的應用,例如機器人、伺服系統(tǒng)。

      交流電機與無刷電機不同類型的電機及其用途(圖2)

        無刷電機:

       

        無刷電機緩解了與更常見的有刷電機相關的一些問題(高使用應用的壽命短),并且在機械設計上更簡單(沒有電刷)。電機控制器使用霍爾效應傳感器檢測轉子的位置,控制器可以通過轉子線圈中的電流精確控制電機以調節(jié)速度。該技術的優(yōu)點是壽命長、維護少、效率高(85-90%),缺點是初始成本較高、控制器較復雜。這些類型的電機通常用于速度和位置控制,以及需要可靠性和耐用性的應用,例如風扇、泵和壓縮機。

       

        無刷設計的一個例子是步進電機,它主要用于開環(huán)位置控制,從打印機到工業(yè)應用,如高速拾放設備。

       

        無刷電機也可配備反饋裝置,允許控制電機的速度、扭矩和位置以及智能電子控制所有三者,因此,如果需要更大的扭矩來快速加速到某個速度,則提供更多的電流,這些被稱為無刷伺服電機。

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