日期:2023-01-13 14:41 浏览次数:0
在各种需要电力的电子电气产品中,从个人护理产品到工业设备都需要电机来驱动。电机可以简单地分为DC电机和交流电机。这里综合一些电机信息,供大家参考。
一、同步电机与异步电机
1.转子转速与定子旋转磁场相同,为同步电机;
2.转子转速与定子旋转磁场相同,为异步电机。
注意:只有交流电机才有同步和异步的概念。
吨微型DC电机
1)同步电机
原理:转子和定子的旋转磁极由沿磁路最短方向行进的磁场一一对应,所以转子的转速与旋转磁场的转速相同;
特点:同步电机无论是用作电动机还是发电机,转速和交流频率都是严格恒定的,电机的转速是恒定的,不会受负载变化的影响。
2)异步电机
原理:电机靠感应运动。定子的旋转磁场切割鼠笼,使其产生感应电流,电流受力后转子旋转。注意:电机的转速和定子磁场的转速必须有速度差,才能形成磁场切割鼠笼,产生感应电流;
特点:电机的转子绕组不需要接其他电源,其定子电流直接取自交流电力系统。该电机结构简单,制造、使用和维护方便,可靠性高,重量轻,成本低。
3.同步电机与异步电机的区别
同步电机可以发出无功功率,同时吸收无功功率;异步电机只能吸收无功功率。
同步电机转速与交流工频50Hz电流同步;异步电机的速度滞后,如下表所示。
同步电机的电流同相超前于电压,即同步电机为容性负载。
当同步电机通电时,电机的转子励磁绕组是静止的,因此同步电机不能直接启动。
4.永磁、电磁、感磁定/转子
永磁DC电机:以永磁体为材料;
电磁:通电线圈;
磁感应:无电的封闭绕组和鼠笼。
在大多数情况下,永久磁铁和永久磁铁是可以互换的。三相同步电机常用于转子有电磁和永磁体,而磁感应只有在需要旋转磁场时才能使用。
5. 有刷直流电机与无刷直流电机
有刷DC电机和无刷DC电机有很大的区别,前文已经介绍过,下面重点介绍。
二、电机的分类
我们把电机分为DC电机和交流电机,即DC电机由DC电机驱动;交流电机由交流电机驱动。将详细讲解这两类电机的结构、调速方式和特点。
tf有刷DC电机
1. 直流电机
1)有刷直流电机
DC运动结构
转子:转子上有铜线绕组;
定子:采用永磁或电磁,励磁方式有串联励磁、并联励磁、他励和复合励磁。
开始。
只要使用DC,DC电机就可以旋转。
反转模式
永磁电机通过换向器和电刷之间的摩擦接触改变定子或转子电流的方向。
调速模式
DC电机的调速方法是所有电机中最简单的。可以通过调节转子的电压来调节。如果需要精确调速,可以加编码器。
优缺点
有刷DC电机具有起动转矩大、调速方便、成本低等优点。但由于换向器安装在电机的转子上,在运转过程中会不断与电刷发生摩擦,因此其使用寿命比磁铁短。像一些高端应用一样,有刷DC电机不能满足。较大的有刷DC电机还需要定期维护/更换碳刷,因此维护工作量太大。
2)无刷直流电机
DC运动结构
转子:永磁结构
定子:绕组,霍尔传感器
开始。
行驶途中的地面
反转模式
电子换向,无刷DC电机没有电刷和换向器,电子换向是通过霍尔传感器实现的,这也是无刷DC电机名字的由来。
速度控制模式
通常使用六个MOSFET作为全桥电路,并将控制电路和驱动电路结合在一起。硬件一般包括以下几个部分:全桥驱动电路、霍尔反馈电路、电流采样电路等。在软件实现中,可以使用方波或正弦波(PMSM)进行控制。
优缺点
无刷DC电机转速高,使用寿命长,几乎弥补了无刷DC电机的所有缺点。但是,无刷DC电机成本高,速度控制复杂,所以除非有刷DC电机的参数不能满足,一般使用有刷DC电机。
换向器/电刷
2. 交流电机
1)单相交流串励电机
电机结构
转子定子。
启动模式
就像DC发动机一样,通电后它就能运转。
反转模式
改变定子/转子线圈连接。
调速模式
通过调节电压来调节速度。
优势
这种电机既可以用交流电机,也可以用DC电机,它具有许多类似于DC电机的优点,如转速高、起动转矩大、体积小、重量轻、不易堵转、适用电压范围广等。
2)单相交流异步电机
电机结构
转子(鼠笼式);
定子:运行绕组和起动绕组。
开始。
该电机可以通过三种方式启动:
(a)电机起动绕组参与运行,运行速度保持恒定值;
(b)电动机的起动绕组不参与运行。启动后,离心开关断开启动绕组,但电机继续与运行绕组线圈一起工作;
(c)电动机起动绕组串联大容量电容器起动,起动后串联小容量电容器运行。
反转模式
单相电机有两组线圈,一个公共端,一个运行端和一个起动端,电容器连接在运行端和起动端之间。
(a)当电源连接到公共端和运行端时,电机正转;
(b)当电源连接到公共端子和启动端子时,电机反转;
只有运行线圈和起动线圈截面积相同的单相可逆电机才能正反转,否则不能带负荷旋转。
调速模式
(a)串联反应器速度调节;
(b)电机绕组内部抽头的速度调节;
交流晶闸管速度调节;
(d)变频器速度调节;
变极调速。
优势
一般运行绕组的DC电阻为几,而起动绕组的DC电阻为几~几。
3)单相交流罩极电机
电机结构
鼠笼式转子;
定子:运行绕组和闭锁回路。
开始。
通电后可以旋转。
反转模式
不减刑。
调速模式
调整电压和速度。
优势
根据电机定子形状和结构的不同,可分为凸极罩极电机和隐极罩极电机。
4)电阻分相式电机
电机结构
鼠笼式转子;
定子:大绕组和小绕组。
开始。
通电后可以旋转。
反转模式
改变定子主绕组或辅助绕组的接入方向。
调速模式
无法调整速度。
5)三相异步电机
电机结构
鼠笼式转子;
定子:绕组。
开始。
星形启动和降压启动。
反转模式
交换定子三相中任意两个接头的接线。
调速模式
调速难。
优势
电机转子和定子的旋转磁场同向不同速旋转,存在转差率。电机转子的转速低于旋转磁场的转速。由于转子绕组与磁场的相对运动,产生电动势和电流,与磁场相互作用产生电磁转矩,实现能量转换。缺点是很难提速。
6)绕线式三相异步电动机
电机结构
转子:绕组滑环(3);
定子:绕组。
开始。
(a)启动转子串电阻调速;
(b)启动转子串联频敏变阻器调速;
(c)转子串极调速启动;
(d)转子水阻调速启动;
(e)启动转子串变频调速。
反转模式
交换定子三相中任意两个接头的接线。
调速模式
和开始的方式一样。
优势
与定子一样,绕线式三相异步电动机的转子也有三相绕组,并与外部变阻器thr相连
电机需要鼠笼启动,启动后鼠笼内没有感应电流,同步电机不能直接启动。
反转模式
交换定子三相中任意两个接头的接线。
调速模式
无法调整速度。
优势
无论电机是用作电动机还是发电机,其转速和交流频率都将是严格恒定的。同步电机具有恒定的速度,不受负载变化的影响。
以上是一些DC电机和交流电机的优点和起动方法的知识。