為什麼要認知電動機
1、電機在控制系統中主要做執行元件
2、電機在自動控制系統中的應用非常廣泛
3、應為在絕大數的自動化控制系統中都用到了電機,所以認知以及應用電動機在自動化行業不可或缺。
直流電動機的認知以及應用
直流電動機是利用定子和轉子之間的電磁相互作用,將輸入的直流電能轉換成機械能輸出的電動機。直流電動機按勵磁方式分為永磁,他磁和自勵3類,其中自勵又分為並勵、串勵和復勵3種。
直流電動機的調速方法:
一、可以直接使用調壓器改變輸入電壓調速,常用於千瓦級別電機。
二、可控矽移相調速幾十千瓦到幾百千瓦級別電機調速。
三、脈寬調速幾十瓦到幾百瓦級別電機調速。四改變電刷位置調速特殊電機比方汽車雨刷器電機。
電動勢產生:當電樞被原動機以恆速驅動,按逆時針方向轉動時,用右手定則可以判定,線圈ab和cd邊切割磁力線產生的感應電動勢的方向,則在負載與線圈構成的迴路中產生電流Ia,其方向與電動勢方向相同。電流由電刷A流出,由電刷B流回。
換向:當電樞轉到右圖所示位置時,線圈中感應電動勢的方向發生了改變,但由於換向器隨同一起旋轉,使得電刷 A總是接觸 N極下的導線,而電刷B總是接觸S極下的導線,故電流仍由A流出 B流回,方向不變。
交流電動機的認知以及應用
交流電動機,是將交流電的電能轉變為機械能的一種機器。交流電動機主要由一個用以產生磁場的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個旋轉電樞或轉子組成。電動機利用通電線圈在磁場中受力轉動的現象而製成的。
交流電動機由定子和轉子組成,並且定子和轉子是採用同一電源,所以定子和轉子中電流的方向變化總是同步的。交流電動機就是利用這個原理而工作的。
由於三相異步電機具有良好的工作性能和較高的性價比,所以在工業生產中的到極為普遍的應用。
交流發電機的優點:
1、交流電機 製造比較便宜。
2、矢量變頻技術的發展,已經可以用變頻電機模擬成直流電。
3、相對於直流電機在結構簡單、維護容易、對環境要求低以及節能和提高生產力等方面具有足夠的優勢,使得交流調速已經廣泛運用於工農業生產、交通運輸、國防以及日常生活之中。
交流電機是用於實現機械能和交流電能相互轉換的機械。由於交流電力系統的巨大發展,交流電機已成為最常用的電機。交流電機與直流電機相比,由於沒有換向器因此結構簡單,製造方便,比較牢固,容易做成高轉速、高電壓、大電流、大容量的電機。
交流電機功率的覆蓋範圍很大.交流電機按其功能通常分為交流發電機、交流電動機和同步調相機幾大類。由於電機工作狀態的可逆橫林精工交流電主軸 性,同一臺電機既可作發電機又可作電動機。
步進電動機的認知以及應用
步進電動機(stepping motor)把電脈衝信號變換成角位移以控制轉子轉動的微特電機。在自動控制裝置中作為執行元件。每輸入一個脈衝信號,步進電動機前進一步,故又稱脈衝電動機。步進電動機多用於數字式計算機的外部設備,以及印表機、繪圖機和磁碟等裝置。
步進電動機的驅動電源由變頻脈衝信號源、脈衝分配器及脈衝放大器組成,由此驅動電源向電機繞組提供脈衝電流。步進電動機的運行性能決定於電機與驅動電源間的良好配合。
步進電機的優點是沒有累積誤差,結構簡單,使用維修方便,製造成本低,步進電動機帶動負載慣量的能力大,適用於中小型工具機和速度精度要求不高的地方,缺點是效率較低,發熱大,有時會"失步"。
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,即給電機加一個脈衝信號,電機則轉過一個步距角。
這一線性關係的存在,加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領域用步進電機來控制變得非常的簡單。
主要用於數字控制系統中,精度高,運行可靠。如採用位置檢測和速度反饋,亦可實現閉環控制。步進電動機已廣泛地應用於數字控制系統中,如數模轉換裝置、數控工具機、計算機外圍設備、自動記錄儀、鐘錶等之中,另外在工業自動化生產線、印刷設備等中亦有應用。
伺服電動機認知及應用
伺服電機(servo motor )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。伺服電機轉子轉速受輸入信號控制,並能快速反應,在自動控制系統中,用作執行元件,且具有機電時間常數小、線性度高、始動電壓等特性,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。
1、伺服系統(servo mechanism)是使物體的位置、方位、狀態等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統。伺服主要靠脈衝來定位,基本上可以這樣理解,伺服電機接收到1個脈衝,就會旋轉1個脈衝對應的角度,從而實現位移。
因為,伺服電機本身具備發出脈衝的功能,所以伺服電機每旋轉一個角度,都會發出對應數量的脈衝,這樣,和伺服電機接受的脈衝形成了呼應,或者叫閉環,如此一來,系統就會知道發了多少脈衝給伺服電機,同時又收了多少脈衝回來,這樣,就能夠很精確的控制電機的轉動,從而實現精確的定位,可以達到0.001mm。
直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低,結構簡單,啟動轉矩大,調速範圍寬,控制容易,需要維護,但維護不方便(換碳刷),產生電磁幹擾,對環境有要求。因此它可以用於對成本敏感的普通工業和民用場合。
無刷電機體積小,重量輕,出力大,響應快,速度高,慣量小,轉動平滑,力矩穩定。控制複雜,容易實現智能化,其電子換向方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。電機免維護,效率很高,運行溫度低,電磁輻射很小,長壽命,可用於各種環境。
2、交流伺服電機也是無刷電機,分為同步和異步電機,目前運動控制中一般都用同步電機,它的功率範圍大,可以做到很大的功率。大慣量,最高轉動速度低,且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩運行的應用。
3、伺服電機內部的轉子是永磁鐵,驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場,轉子在此磁場的作用下轉動,同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器,驅動器根據反饋值與目標值進行比較,調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定於編碼器的精度(線數)。
交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上的區別:交流伺服要好一些,因為是正弦波控制,轉矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單,便宜。