電機原理(1). 異步電動機:又稱「感應電動機」,即轉子置於旋轉磁場中,在旋轉磁場的作 用下,獲得一個轉動力矩,使得轉子轉動。轉子是可轉動的導體,通常多呈鼠 籠狀。
(2). 步進電機: 步進電機是將電脈衝信號轉變為角位移或線位移的開環控制元步 進電機件。在非超載的情況下,電機的轉速、停止的位置只取決於脈衝信號的 頻率和脈衝數,而不受負載變化的影響,當步進驅動器接收到一個脈衝信號, 它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度。可以通過控制脈衝個數 來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈衝頻率來控 制電機轉動的速度 和加速度,從而達到調速的目的。
步進電機工作原理:當電流流過定子繞組時,定子繞組產生一矢量磁場。該磁 場會帶動轉子旋轉一角度,使得轉子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致; 每輸入一個電脈衝,電動機轉動一個角度前進一步。
(3). 伺服電機:是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機,是一種補助馬達間 接變速裝置。伺服電機可使控制速度,位置精度非常準確,可以將電壓信號轉 化為轉矩和轉速以驅動控制對象。可把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角 位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類,其主要特點是,當信 號電壓為零時無自轉現象,轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。
2. 電機工作損耗
(1). 銅損:通常見到的各類電機,內部都是有鐵芯和繞組線圈的。繞組有電阻, 通 電會產生損耗,損耗大小與電阻和電流的平方成正比,這就是我們常 說的銅損。
(2). 鐵損:鐵心有磁滯渦流效應,在交變磁場中也會產生損耗,其大小與材料, 電流,頻率,電壓有關,這叫鐵損。
(3). 電動機的有功功率和額定功率的區別和聯繫:
● 額定功率=額定電壓x額定電流x功率因數x效率(額定功率是電機運行在額 定點輸出的機械功率,電動機輸出的能量為電動機的額定功率);
● 視在功率=電壓x電流;
● 有功功率=電壓x電流x功率因數,這個有功功率是電機輸入的電功率,它 不 同於視在功率是交流電壓電流的相交差造成的,或者說是電機中的儲能 元 件電感造成的(電動機運行時因線圈發熱、軸承摩擦等很多損耗為電動 機損耗;將額定功率和所有的損耗加起來,就為電動機從電網中吸收的有 功功率);
● 效率=(電機中的定轉子銅損+鐵損+機械損耗)的佔比;
● 無功功率:無功功率沒有功率損耗,只是有能量以磁場的形式儲存在儲能 元件中,沒有傳遞到機械功率輸出,而效率的損耗全部轉化成了熱能,會 使電機產生溫升。電動機將電能轉化成機械能是離不開磁場的,磁場的建 立就是靠電動機線圈通電形成的,那麼形成磁場也需要能量,這部分的能 量並沒有轉化成機械能和熱能,相當於媒介,此部分能量為電動機的無功 功 率;有功功率做功,無功功率不做功;
● 功率因數:正弦交流電壓與電流的相位差稱為功率因數角,以φ來表示, 沒有單位,而這個功率因數角的餘弦值稱為功率因數。它決定於電路元件 參數和工作頻率,純電阻電路的功率因數為1,純電感電容電路的功率因 數 為0。功率因數cosφ=P/S(φ代表電壓與電流之間的相位差,P有功 功率,S視在功率),cosφ 是衡量電器設備效率高低的一個係數。 0 ≤ cosφ ≤ 1,是有功功率和視在功率的一個比值,cos φ值的大小與電器 設 備負荷性質 有關 。
結論:提高了功率因數,就降低了線路上無功功率的輸出,也就降低了視在功率,節約了電能,減少了視在功率電流。
有功功率+無功功率=視在功率,注意:這可是矢量相加
效率=額定功率÷有功功率×100%永遠小於1
視在功率的平方=有功功率的平方+無功功率的平方