日期：2023-01-13 14:41 瀏覽次數(shù)：0
在各種需要電力的電子電氣產(chǎn)品中，從個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品到工業(yè)設(shè)備都需要電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。電機(jī)可以簡(jiǎn)單地分為DC電機(jī)和交流電機(jī)。這里綜合一些電機(jī)信息，供大家參考。
一、同步電機(jī)與異步電機(jī)
1.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相同，為同步電機(jī)；
2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相同，為異步電機(jī)。
注意：只有交流電機(jī)才有同步和異步的概念。
噸微型DC電機(jī)
1）同步電機(jī)
原理：轉(zhuǎn)子和定子的旋轉(zhuǎn)磁極由沿磁路最短方向行進(jìn)的磁場(chǎng)一一對(duì)應(yīng)，所以轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速相同；
特點(diǎn)：同步電機(jī)無(wú)論是用作電動(dòng)機(jī)還是發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)速和交流頻率都是嚴(yán)格恒定的，電機(jī)的轉(zhuǎn)速是恒定的，不會(huì)受負(fù)載變化的影響。
2）異步電機(jī)
原理：電機(jī)靠感應(yīng)運(yùn)動(dòng)。定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割鼠籠，使其產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流受力后轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。注意：電機(jī)的轉(zhuǎn)速和定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速必須有速度差，才能形成磁場(chǎng)切割鼠籠，產(chǎn)生感應(yīng)電流；
特點(diǎn)：電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組不需要接其他電源，其定子電流直接取自交流電力系統(tǒng)。該電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、使用和維護(hù)方便，可靠性高，重量輕，成本低。
3.同步電機(jī)與異步電機(jī)的區(qū)別
同步電機(jī)可以發(fā)出無(wú)功功率，同時(shí)吸收無(wú)功功率；異步電機(jī)只能吸收無(wú)功功率。
同步電機(jī)轉(zhuǎn)速與交流工頻50Hz電流同步；異步電機(jī)的速度滯后，如下表所示。
同步電機(jī)的電流同相超前于電壓，即同步電機(jī)為容性負(fù)載。
當(dāng)同步電機(jī)通電時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組是靜止的，因此同步電機(jī)不能直接啟動(dòng)。
4.永磁、電磁、感磁定/轉(zhuǎn)子
永磁DC電機(jī)：以永磁體為材料；
電磁：通電線圈；
磁感應(yīng)：無(wú)電的封閉繞組和鼠籠。
在大多數(shù)情況下，永久磁鐵和永久磁鐵是可以互換的。三相同步電機(jī)常用于轉(zhuǎn)子有電磁和永磁體，而磁感應(yīng)只有在需要旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)時(shí)才能使用。
5. 有刷直流電機(jī)與無(wú)刷直流電機(jī)
有刷DC電機(jī)和無(wú)刷DC電機(jī)有很大的區(qū)別，前文已經(jīng)介紹過(guò)，下面重點(diǎn)介紹。
二、電機(jī)的分類(lèi)
我們把電機(jī)分為DC電機(jī)和交流電機(jī)，即DC電機(jī)由DC電機(jī)驅(qū)動(dòng)；交流電機(jī)由交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。將詳細(xì)講解這兩類(lèi)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、調(diào)速方式和特點(diǎn)。
tf有刷DC電機(jī)
1. 直流電機(jī)
1）有刷直流電機(jī)
DC運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)
轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子上有銅線繞組；
定子：采用永磁或電磁，勵(lì)磁方式有串聯(lián)勵(lì)磁、并聯(lián)勵(lì)磁、他勵(lì)和復(fù)合勵(lì)磁。
開(kāi)始。
只要使用DC，DC電機(jī)就可以旋轉(zhuǎn)。
反轉(zhuǎn)模式
永磁電機(jī)通過(guò)換向器和電刷之間的摩擦接觸改變定子或轉(zhuǎn)子電流的方向。
調(diào)速模式
DC電機(jī)的調(diào)速方法是所有電機(jī)中最簡(jiǎn)單的?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的電壓來(lái)調(diào)節(jié)。如果需要精確調(diào)速，可以加編碼器。
優(yōu)缺點(diǎn)
有刷DC電機(jī)具有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)。但由于換向器安裝在電機(jī)的轉(zhuǎn)子上，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)不斷與電刷發(fā)生摩擦，因此其使用壽命比磁鐵短。像一些高端應(yīng)用一樣，有刷DC電機(jī)不能滿足。較大的有刷DC電機(jī)還需要定期維護(hù)/更換碳刷，因此維護(hù)工作量太大。
2）無(wú)刷直流電機(jī)
DC運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)
轉(zhuǎn)子：永磁結(jié)構(gòu)
定子：繞組，霍爾傳感器
開(kāi)始。
行駛途中的地面
反轉(zhuǎn)模式
電子換向，無(wú)刷DC電機(jī)沒(méi)有電刷和換向器，電子換向是通過(guò)霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)的，這也是無(wú)刷DC電機(jī)名字的由來(lái)。
速度控制模式
通常使用六個(gè)MOSFET作為全橋電路，并將控制電路和驅(qū)動(dòng)電路結(jié)合在一起。硬件一般包括以下幾個(gè)部分：全橋驅(qū)動(dòng)電路、霍爾反饋電路、電流采樣電路等。在軟件實(shí)現(xiàn)中，可以使用方波或正弦波(PMSM)進(jìn)行控制。
優(yōu)缺點(diǎn)
無(wú)刷DC電機(jī)轉(zhuǎn)速高，使用壽命長(zhǎng)，幾乎彌補(bǔ)了無(wú)刷DC電機(jī)的所有缺點(diǎn)。但是，無(wú)刷DC電機(jī)成本高，速度控制復(fù)雜，所以除非有刷DC電機(jī)的參數(shù)不能滿足，一般使用有刷DC電機(jī)。
換向器/電刷
2. 交流電機(jī)
1）單相交流串勵(lì)電機(jī)
電機(jī)結(jié)構(gòu)
轉(zhuǎn)子定子。
啟動(dòng)模式
就像DC發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，通電后它就能運(yùn)轉(zhuǎn)。
反轉(zhuǎn)模式
改變定子/轉(zhuǎn)子線圈連接。
調(diào)速模式
通過(guò)調(diào)節(jié)電壓來(lái)調(diào)節(jié)速度。
優(yōu)勢(shì)
這種電機(jī)既可以用交流電機(jī)，也可以用DC電機(jī)，它具有許多類(lèi)似于DC電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，如轉(zhuǎn)速高、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、體積小、重量輕、不易堵轉(zhuǎn)、適用電壓范圍廣等。
2）單相交流異步電機(jī)
電機(jī)結(jié)構(gòu)
轉(zhuǎn)子(鼠籠式)；
定子：運(yùn)行繞組和起動(dòng)繞組。
開(kāi)始。
該電機(jī)可以通過(guò)三種方式啟動(dòng)：
(a)電機(jī)起動(dòng)繞組參與運(yùn)行，運(yùn)行速度保持恒定值；
(b)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)繞組不參與運(yùn)行。啟動(dòng)后，離心開(kāi)關(guān)斷開(kāi)啟動(dòng)繞組，但電機(jī)繼續(xù)與運(yùn)行繞組線圈一起工作；
(c)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)繞組串聯(lián)大容量電容器起動(dòng)，起動(dòng)后串聯(lián)小容量電容器運(yùn)行。
反轉(zhuǎn)模式
單相電機(jī)有兩組線圈，一個(gè)公共端，一個(gè)運(yùn)行端和一個(gè)起動(dòng)端，電容器連接在運(yùn)行端和起動(dòng)端之間。
(a)當(dāng)電源連接到公共端和運(yùn)行端時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)；
(b)當(dāng)電源連接到公共端子和啟動(dòng)端子時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)；
只有運(yùn)行線圈和起動(dòng)線圈截面積相同的單相可逆電機(jī)才能正反轉(zhuǎn)，否則不能帶負(fù)荷旋轉(zhuǎn)。
調(diào)速模式
(a)串聯(lián)反應(yīng)器速度調(diào)節(jié)；
(b)電機(jī)繞組內(nèi)部抽頭的速度調(diào)節(jié)；
交流晶閘管速度調(diào)節(jié)；
(d)變頻器速度調(diào)節(jié)；
變極調(diào)速。
優(yōu)勢(shì)
一般運(yùn)行繞組的DC電阻為幾，而起動(dòng)繞組的DC電阻為幾~幾。
3）單相交流罩極電機(jī)
電機(jī)結(jié)構(gòu)
鼠籠式轉(zhuǎn)子；
定子：運(yùn)行繞組和閉鎖回路。
開(kāi)始。
通電后可以旋轉(zhuǎn)。
反轉(zhuǎn)模式
不減刑。
調(diào)速模式
調(diào)整電壓和速度。
優(yōu)勢(shì)
根據(jù)電機(jī)定子形狀和結(jié)構(gòu)的不同，可分為凸極罩極電機(jī)和隱極罩極電機(jī)。
4）電阻分相式電機(jī)
電機(jī)結(jié)構(gòu)
鼠籠式轉(zhuǎn)子；
定子：大繞組和小繞組。
開(kāi)始。
通電后可以旋轉(zhuǎn)。
反轉(zhuǎn)模式
改變定子主繞組或輔助繞組的接入方向。
調(diào)速模式
無(wú)法調(diào)整速度。
5）三相異步電機(jī)
電機(jī)結(jié)構(gòu)
鼠籠式轉(zhuǎn)子；
定子：繞組。
開(kāi)始。
星形啟動(dòng)和降壓?jiǎn)?dòng)。
反轉(zhuǎn)模式
交換定子三相中任意兩個(gè)接頭的接線。
調(diào)速模式
調(diào)速難。
優(yōu)勢(shì)
電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同向不同速旋轉(zhuǎn)，存在轉(zhuǎn)差率。電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速。由于轉(zhuǎn)子繞組與磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和電流，與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。缺點(diǎn)是很難提速。
6)繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)
電機(jī)結(jié)構(gòu)
轉(zhuǎn)子：繞組滑環(huán)(3)；
定子：繞組。
開(kāi)始。
(a)啟動(dòng)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速；
(b)啟動(dòng)轉(zhuǎn)子串聯(lián)頻敏變阻器調(diào)速；
(c)轉(zhuǎn)子串極調(diào)速啟動(dòng)；
(d)轉(zhuǎn)子水阻調(diào)速啟動(dòng)；
(e)啟動(dòng)轉(zhuǎn)子串變頻調(diào)速。
反轉(zhuǎn)模式
交換定子三相中任意兩個(gè)接頭的接線。
調(diào)速模式
和開(kāi)始的方式一樣。
優(yōu)勢(shì)
與定子一樣，繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子也有三相繞組，并與外部變阻器thr相連
電機(jī)需要鼠籠啟動(dòng)，啟動(dòng)后鼠籠內(nèi)沒(méi)有感應(yīng)電流，同步電機(jī)不能直接啟動(dòng)。
反轉(zhuǎn)模式
交換定子三相中任意兩個(gè)接頭的接線。
調(diào)速模式
無(wú)法調(diào)整速度。
優(yōu)勢(shì)
無(wú)論電機(jī)是用作電動(dòng)機(jī)還是發(fā)電機(jī)，其轉(zhuǎn)速和交流頻率都將是嚴(yán)格恒定的。同步電機(jī)具有恒定的速度，不受負(fù)載變化的影響。
以上是一些DC電機(jī)和交流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和起動(dòng)方法的知識(shí)。
