电机在包装、食品饮料、制造、医疗及机器人等多个领域扮演着核心角色,其在运动控制领域的应用广泛。我们可根据具体功能、尺寸、扭矩、精度和速度需求,从多种电机类型中挑选适合的产品。
电机作为传动和控制系统的重要组成部分,随着科技的进步,其应用重点已从简单的传动转向复杂的控制,特别是在对电机速度、位置和转矩的精确控制方面。尽管不同应用对电机的需求和驱动方式各异,看似选择复杂,但为了便于理解,我们已对旋转电机进行了基础分类。接下来,我们将逐一介绍电机中*为典型、常用和基础的三种类型:控制电机、功率电机和信号电机。
一、控制电机
控制电机主要应用于精确转速和位置控制,作为控制系统中的“执行器”。它可分为伺服电机、步进电机、力矩电机、开关磁阻电机和直流无刷电机等几类。皖南电机
1.伺服电机
伺服电机广泛应用于各类控制系统中,能将输入电压信号转化为电机轴上的机械输出量,驱动被控制元件,实现控制目标。伺服电机要求转速受电压信号控制,转速可随电压信号变化连续调整,转矩可通过控制器输出的电流控制,且电机反应速度快、体积小、控制功率低。伺服电机主要应用于各类运动控制系统,尤其是随动系统。
伺服电机分为直流和交流两种,*早的伺服电机为一般直流电机。随着永磁同步电机技术的快速发展,绝大多数伺服电机为交流永磁同步伺服电机或直流无刷电机。
2.步进电机
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗地说,当步进驱动器接收到一个脉冲信号时,它就驱动步进电机按设定方向转动一个固定角度。通过控制脉冲个数,可控制电机角位移量,实现精确定位;同时,通过控制脉冲频率,可控制电机转速和加速度,实现调速。常用的步进电机包括反应式步进电机(VR)、永磁式步进电机(PM)、混合式步进电机(HB)和单相式步进电机等。安徽皖南电机
步进电机与普通电机的区别在于其脉冲驱动形式。这一特点使得步进电机可与现代数字控制技术相结合。然而,步进电机在控制精度、速度变化范围和低速性能方面不如传统闭环控制的直流伺服电机,因此主要应用于精度要求不高的场合。步进电机具有结构简单、可靠性高、成本低等特点,广泛应用于生产实践各领域,尤其是在数控机床制造领域,因其可直接将数字脉冲信号转化为角位移,被认为是*理想的数控机床执行元件。
步进电机也可应用于其他机械,如自动送料机马达、通用软盘驱动器马达、打印机、绘图仪等。但步进电机存在一些缺陷,如空载启动频率、不同厂家细分驱动器精度差异大、低速转动时振动和噪声较大。
3.力矩电机
力矩电机是一种扁平型多极永磁直流电机,电枢有较多的槽数、换向片数和串联导体数,以降低转矩和转速脉动。力矩电机分为直流力矩电机和交流力矩电机两种。
直流力矩电机自感电抗小,响应性好,输出力矩与输入电流成正比,与转子速度和位置无关。它可在接近堵转状态下直接与负载连接低速运行,无需齿轮减速,能在负载轴上产生很高的力矩对惯性比,并消除因使用减速齿轮而产生的系统误差。
交流力矩电机分为同步和异步两种,常用的是鼠笼型异步力矩电机,具有低转速和大力矩的特点。鼠笼型转子电阻较大,机械特性较软,在纺织工业中应用广泛。
4.开关磁阻电机
开关磁阻电机是一种新型调速电机,结构简单、坚固、成本低,调速性能优异,是传统控制电机的有力竞争者,具有巨大的市场潜力。但开关磁阻电机存在转矩脉动、运行噪声和振动大等问题,需要一定时间进行优化改良以适应实际市场应用。
5.无刷直流电机
无刷直流电机(BLDCM)是在有刷直流电机基础上发展而来,但其驱动电流为交流。无刷直流电机分为无刷速率电机和无刷力矩电机。皖南电机价格表一般而言,无刷电机的驱动电流有两种:一种是梯形波(一般为“方波”),另一种是正弦波。有时将前者称为直流无刷电机,后者称为交流伺服电机,确切地说,后者也是交流伺服电机的一种。
无刷直流电机采用“细长”结构以减少转动惯量,重量和体积比有刷直流电机小得多,相应转动惯量可减少40%—50%。皖南电机由于永磁材料加工问题,一般容量在100kW以下。
这种电机的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,噪声小,不存在因电刷引起的问题,因此在控制系统中具有很大的应用潜力。