VEM氣動(dòng)馬達(dá)及電機(jī)快速聯(lián)系。德國(guó)VEM公司秉承科技創(chuàng)新與客戶(hù)導(dǎo)向的核心價(jià)值觀,始終致力于產(chǎn)品質(zhì)量提升和科技創(chuàng)新,研發(fā)并生產(chǎn)高性能電機(jī)。VEM 商標(biāo)也成了電機(jī)市場(chǎng)的風(fēng)向標(biāo)。VEM擁有一系列完善而的旋轉(zhuǎn)電機(jī)制造設(shè)備,其產(chǎn)品廣泛用于以下領(lǐng)域:機(jī)械工程、工程建設(shè)、化工、石油和天然氣、能源及環(huán)境工程、電廠設(shè)備、風(fēng)電、交通工程、鋼廠、軋機(jī)和造船廠等。
電機(jī)
1.按工作電源種類(lèi)劃分:可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)。
1)直流電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可劃分:無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)和有刷直流電動(dòng)機(jī)。
有刷直流電動(dòng)機(jī)可劃分:永磁直流電動(dòng)機(jī)和電磁直流電動(dòng)機(jī)。
電磁直流電動(dòng)機(jī)劃分:串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。
永磁直流電動(dòng)機(jī)劃分:稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)、鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)和鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī)。
2)其中交流電機(jī)還可劃分:單相電機(jī)和三相電機(jī)。
2.按結(jié)構(gòu)和工作原理可劃分:可分為直流電動(dòng)機(jī)、異步電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)。
1)同步電機(jī)可劃分:永磁同步電動(dòng)機(jī)、磁阻同步電動(dòng)機(jī)和磁滯同步電動(dòng)機(jī)。
2)異步電機(jī)可劃分:感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和交流換向器電動(dòng)機(jī)。
感應(yīng)電動(dòng)機(jī)可劃分:三相異步電動(dòng)機(jī)、單相異步電動(dòng)機(jī)和罩極異步電動(dòng)機(jī)等。
交流換向器電動(dòng)機(jī)可劃分:?jiǎn)蜗啻畡?lì)電動(dòng)機(jī)、交直流兩用電動(dòng)機(jī)和推斥電動(dòng)機(jī)。
3.按起動(dòng)與運(yùn)行方式可劃分:電容起動(dòng)式單相異步電動(dòng)機(jī)、電容運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)、電容起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)和分相式單相異步電動(dòng)機(jī)。
4.按用途可劃分:驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)和控制用電動(dòng)機(jī)。
1)驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)可劃分:電動(dòng)工具(包括鉆孔、拋光、磨光、開(kāi)槽、切割、擴(kuò)孔等工具)用電動(dòng)機(jī)、家電(包括洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器、錄音機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、吸塵器、照相機(jī)、電吹風(fēng)、電動(dòng)剃須刀等)用電動(dòng)機(jī)及其他通用小型機(jī)械設(shè)備(包括各種小型機(jī)床、小型機(jī)械、科研、電子儀器等)用電動(dòng)機(jī)。
2)控制用電動(dòng)機(jī)又劃分:步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和伺服電動(dòng)機(jī)等。
5.按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可劃分:籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(舊標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)為鼠籠型異步電動(dòng)機(jī))和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(舊標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)為繞線型異步電動(dòng)機(jī))。
6.按運(yùn)轉(zhuǎn)速度可劃分:高速電動(dòng)機(jī)、低速電動(dòng)機(jī)、恒速電動(dòng)機(jī)、調(diào)速電動(dòng)機(jī)。低速電動(dòng)機(jī)又分為齒輪減速電動(dòng)機(jī)、電磁減速電動(dòng)機(jī)、力矩電動(dòng)機(jī)和爪極同步電動(dòng)機(jī)等。
調(diào)速電動(dòng)機(jī)除可分為有級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)、無(wú)級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)、有級(jí)變速電動(dòng)機(jī)和無(wú)級(jí)變速電動(dòng)機(jī)外,還可分為電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)、直流調(diào)速電動(dòng)機(jī)、PWM變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)。
異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是略低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速。
同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與負(fù)載大小無(wú)關(guān)而始終保持為同步轉(zhuǎn)速。
直流式
直流發(fā)電機(jī)的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)的交變電動(dòng)勢(shì),靠換向器配合電刷的換向作用,使之從電刷端引出時(shí)變?yōu)橹绷麟妱?dòng)勢(shì)的原理。
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向按右手定則確定(磁感線指向手心,大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向,其他四指的指向就是導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向)。
工作原理
導(dǎo)體受力的方向用左手定則確定。這一對(duì)電磁力形成了作用于電樞一個(gè)力矩,這個(gè)力矩在旋轉(zhuǎn)電機(jī)里稱(chēng)為電磁轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)矩的方向是逆時(shí)針?lè)较?,企圖使電樞逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。如果此電磁轉(zhuǎn)矩能夠克服電樞上的阻轉(zhuǎn)矩(例如由摩擦引起的阻轉(zhuǎn)矩以及其它負(fù)載轉(zhuǎn)矩),電樞就能按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)起來(lái)。
直流電動(dòng)機(jī)是依靠直流工作電壓運(yùn)行的電動(dòng)機(jī),廣泛應(yīng)用于收錄機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、電動(dòng)剃須刀、電吹風(fēng)、電子表、玩具等。
電磁式
電磁式直流電動(dòng)機(jī)由定子磁極、轉(zhuǎn)子(電樞)、換向器(俗稱(chēng)整流子)、電刷、機(jī)殼、軸承等構(gòu)成,
電磁式直流電動(dòng)機(jī)的定子磁極(主磁極)由鐵心和勵(lì)磁繞組構(gòu)成。根據(jù)其勵(lì)磁(舊標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)為激磁)方式的不同又可分為串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。因勵(lì)磁方式不同,定子磁極磁通(由定子磁極的勵(lì)磁線圈通電后產(chǎn)生)的規(guī)律也不同。
串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組與轉(zhuǎn)子繞組之間通過(guò)電刷和換向器相串聯(lián),勵(lì)磁電流與電樞電流成正比,定子的磁通量隨著勵(lì)磁電流的增大而增大,轉(zhuǎn)矩近似與電樞電流的平方成正比,轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩或電流的增加而迅速下降。其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可達(dá)額定轉(zhuǎn)矩的5倍以上,短時(shí)間過(guò)載轉(zhuǎn)矩可達(dá)額定轉(zhuǎn)矩的4倍以上,轉(zhuǎn)速變化率較大,空載轉(zhuǎn)速甚高(一般不允許其在空載下運(yùn)行)??赏ㄟ^(guò)用外用電阻器與串勵(lì)繞組串聯(lián)(或并聯(lián))、或?qū)⒋畡?lì)繞組并聯(lián)換接來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。
并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組與轉(zhuǎn)子繞組相并聯(lián),其勵(lì)磁電流較恒定,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比,起動(dòng)電流約為額定電流的2.5倍左右。轉(zhuǎn)速則隨電流及轉(zhuǎn)矩的增大而略有下降,短時(shí)過(guò)載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的1.5倍。轉(zhuǎn)速變化率較小,為5%~15%??赏ㄟ^(guò)消弱磁場(chǎng)的恒功率來(lái)調(diào)速。
他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組接到獨(dú)立的勵(lì)磁電源供電,其勵(lì)磁電流也較恒定,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比。轉(zhuǎn)速變化也為5%~15%??梢酝ㄟ^(guò)消弱磁場(chǎng)恒功率來(lái)提高轉(zhuǎn)速或通過(guò)降低轉(zhuǎn)子繞組的電壓來(lái)使轉(zhuǎn)速降低。
復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的定子磁極上除有并勵(lì)繞組外,還裝有與轉(zhuǎn)子繞組串聯(lián)的串勵(lì)繞組(其匝數(shù)較少)。串聯(lián)繞組產(chǎn)生磁通的方向與主繞組的磁通方向相同,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩約為額定轉(zhuǎn)矩的4倍左右,短時(shí)間過(guò)載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的3.5倍左右。轉(zhuǎn)速變化率為25%~30%(與串聯(lián)繞組有關(guān))。轉(zhuǎn)速可通過(guò)消弱磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)調(diào)整。
換向器的換向片使用銀銅、鎘銅等合金材料,用高強(qiáng)度塑料模壓成。電刷與換向器滑動(dòng)接觸,為轉(zhuǎn)子繞組提供電樞電流。電磁式直流電動(dòng)機(jī)的電刷一般采用金屬石墨電刷或電化石墨電刷。轉(zhuǎn)子的鐵心采用硅鋼片疊壓而成,一般為12槽,內(nèi)嵌12組電樞繞組,各繞組間串聯(lián)接后,再分別與12片換向片連接。
直流電機(jī)
直流電機(jī)的勵(lì)磁方式是指對(duì)勵(lì)磁繞組如何供電、產(chǎn)生勵(lì)磁磁通勢(shì)而建立主磁場(chǎng)的問(wèn)題。根據(jù)勵(lì)磁方式的不同,直流電機(jī)可分為下列幾種類(lèi)型。
他勵(lì)
勵(lì)磁繞組與電樞繞組無(wú)聯(lián)接關(guān)系,而由其他直流電源對(duì)勵(lì)磁繞組供電的直流電機(jī)稱(chēng)為他勵(lì)直流電機(jī),接線如圖1.23(a)所示。圖中M表示電動(dòng)機(jī),若為發(fā)電機(jī),則用G表示。永磁直流電機(jī)也可看作他勵(lì)直流電機(jī)。
并勵(lì)
并勵(lì)直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組相并聯(lián)。作為并勵(lì)發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō),是電機(jī)本身發(fā)出來(lái)的端電壓為勵(lì)磁繞組供電;作為并勵(lì)電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),勵(lì)磁繞組與電樞共用同一電源,從性能上講與他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)相同。
串勵(lì)
串勵(lì)直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)后,再接于直流電源。這種直流電機(jī)的勵(lì)磁電流就是電樞電流。
復(fù)勵(lì)
復(fù)勵(lì)直流電機(jī)有并勵(lì)和串勵(lì)兩個(gè)勵(lì)磁繞組。若串勵(lì)繞組產(chǎn)生的磁通勢(shì)與并勵(lì)繞組產(chǎn)生的磁通勢(shì)方向相同稱(chēng)為積復(fù)勵(lì)。若兩個(gè)磁通勢(shì)方向相反,則稱(chēng)為差復(fù)勵(lì)。
不同勵(lì)磁方式的直流電機(jī)有著不同的特性。一般情況直流電動(dòng)機(jī)的主要?jiǎng)?lì)磁方式是并勵(lì)式、串勵(lì)式和復(fù)勵(lì)式,直流發(fā)電機(jī)的主要?jiǎng)?lì)磁方式是他勵(lì)式、并勵(lì)式和和復(fù)勵(lì)式。
永磁式
永磁式直流電動(dòng)機(jī)也由定子磁極、轉(zhuǎn)子、電刷、外殼等組成,定子磁極采用永磁體(永jiu磁鋼),有鐵氧體、鋁鎳鈷、釹鐵硼等材料。按其結(jié)構(gòu)形式可分為圓筒型和瓦塊型等幾種。錄放機(jī)中使用的電多數(shù)為圓筒型磁體,而電動(dòng)工具及汽車(chē)用電器中使用的電動(dòng)機(jī)多數(shù)采用專(zhuān)塊型磁體。
轉(zhuǎn)子一般采用硅鋼片疊壓而成,較電磁式直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的槽數(shù)少。錄放機(jī)中使用的小功率電動(dòng)機(jī)多數(shù)為3槽,較高檔的為5槽或7槽。漆包線繞在轉(zhuǎn)子鐵心的兩槽之間(三槽即有三個(gè)繞組),其各接頭分別焊在換向器的金屬片上。電刷是連接電源與轉(zhuǎn)子繞組的導(dǎo)電部件,具備導(dǎo)電與耐磨兩種性能。永磁電動(dòng)機(jī)的電刷使用單性金屬片或金屬石墨電刷、電化石墨電刷。
錄放機(jī)中使用的永磁式直流電動(dòng)機(jī),采用電子穩(wěn)速電路或離心式穩(wěn)速裝置。
無(wú)刷直流
無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是采用半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件來(lái)實(shí)現(xiàn)電子換向的,即用電子開(kāi)關(guān)器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的接觸式換向器和電刷。它具有可靠性高、無(wú)換向火花、機(jī)械噪聲低等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于高檔錄音座、錄像機(jī)、電子儀器及自動(dòng)化辦公設(shè)備中。
無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)由永磁體轉(zhuǎn)子、多極繞組定子、位置傳感器等組成。位置傳感按轉(zhuǎn)子位置的變化,沿著一定次序?qū)Χㄗ永@組的電流進(jìn)行換流(即檢測(cè)轉(zhuǎn)子磁極相對(duì)定子繞組的位置,并在確定的位置處產(chǎn)生位置傳感信號(hào),經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路處理后去控制功率開(kāi)關(guān)電路,按一定的邏輯關(guān)系進(jìn)行繞組電流切換)。定子繞組的工作電壓由位置傳感器輸出控制的電子開(kāi)關(guān)電路提供。
位置傳感器有磁敏式、光電式和電磁式三種類(lèi)型。采用磁敏式位置傳感器的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī),其磁敏傳感器件(例如霍爾元件、磁敏二極管、磁敏詁極管、磁敏電阻器或zhuan用集成電路等)裝在定子組件上,用來(lái)檢測(cè)永磁體、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化。
采用光電式位置傳感器的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī),在定子組件上按一定位置配置了光電傳感器件,轉(zhuǎn)子上裝有遮光板,光源為發(fā)光二極管或小燈泡。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),由于遮光板的作用,定子上的光敏元器件將會(huì)按一定頻率間歇間生脈沖信號(hào)。
采用電磁式位置傳感器的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī),是在定子組件上安裝有電磁傳感器部件(例如耦合變壓器、接近開(kāi)關(guān)、LC諧振電路等),當(dāng)永磁體轉(zhuǎn)子位置發(fā)生變化時(shí),電磁效應(yīng)將使電磁傳感器產(chǎn)生高頻調(diào)制信號(hào)(其幅值隨轉(zhuǎn)子位置而變化)。
*性
直流電機(jī)具有響應(yīng)快速、較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩
從零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速具備可提供額定轉(zhuǎn)矩的性能,但直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)也正是它的缺點(diǎn),因?yàn)橹绷麟姍C(jī)要產(chǎn)生額定負(fù)載下恒定轉(zhuǎn)矩的性能,則電樞磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)須恒維持90°,這就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花、碳粉因此除了會(huì)造成組件損壞之外,使用場(chǎng)合也受到限制。交流電機(jī)沒(méi)有碳刷及整流子,免維護(hù)、堅(jiān)固、應(yīng)用廣,但特性上若要達(dá)到相當(dāng)于直流電機(jī)的性能須用復(fù)雜控制技術(shù)才能達(dá)到。現(xiàn)今半導(dǎo)體發(fā)展迅速功率組件切換頻率加快許多,提升驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能。微處理機(jī)速度亦越來(lái)越快,可實(shí)現(xiàn)將交流電機(jī)控制置于一旋轉(zhuǎn)的兩軸直交坐標(biāo)系統(tǒng)中,適當(dāng)控制交流電機(jī)在兩軸電流分量,達(dá)到類(lèi)似直流電機(jī)控制并有與直流電機(jī)相當(dāng)?shù)男阅堋?/span>
此外已有很多微處理機(jī)將控制電機(jī)必需的功能做在芯片中,而且體積越來(lái)越??;像模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Analog-to-digital converter,ADC)、脈沖寬度調(diào)制(Pulse wide modulator,PWM)…等。直流無(wú)刷電機(jī)即是以電子方式控制交流電機(jī)換相,得到類(lèi)似直流電機(jī)特性又沒(méi)有直流電機(jī)機(jī)構(gòu)上缺失的一種應(yīng)用。 [1]
控制結(jié)構(gòu)
直流無(wú)刷電機(jī)是同步電機(jī)的一種,也就是說(shuō)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速受電機(jī)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度及轉(zhuǎn)子極數(shù)(p)影響:
n=120.f / p。在轉(zhuǎn)子極數(shù)固定情況下,改變定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率就可以改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。直流無(wú)刷電機(jī)即是將同步電機(jī)加上電子式控制(驅(qū)動(dòng)器),控制定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率并將電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速回授至控制中心反復(fù)校正,以期達(dá)到接近直流電機(jī)特性的方式。也就是說(shuō)直流無(wú)刷電機(jī)能夠在額定負(fù)載范圍內(nèi)當(dāng)負(fù)載變化時(shí)仍可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)子維持一定的轉(zhuǎn)速。
直流無(wú)刷驅(qū)動(dòng)器包括電源部及控制部、電源部提供三相電源給電機(jī),控制部則依需求轉(zhuǎn)換輸入電源頻率。
電源部可以直接以直流電輸入(一般為24v)或以交流電輸入(110v/220 v),如果輸入是交流電就得先經(jīng)轉(zhuǎn)換器(Converter)轉(zhuǎn)成直流。不論是直流電輸入或交流電輸入要轉(zhuǎn)入電機(jī)線圈前須先將直流電壓由換流器(Inverter)轉(zhuǎn)成3相電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。換流器(Inverter)一般由6個(gè)功率晶體管(q1~q6)分為上臂(q1、q3、q5)/下臂(q2、q4、q6)連接電機(jī)作為控制流經(jīng)電機(jī)線圈的開(kāi)關(guān)。控制部則提供pwm(脈沖寬度調(diào)制)決定功率晶體管開(kāi)關(guān)頻度及換流器(Inverter)換相的時(shí)機(jī)。直流無(wú)刷電機(jī)一般希望使用在當(dāng)負(fù)載變動(dòng)時(shí)速度可以穩(wěn)定于設(shè)定值而不會(huì)變動(dòng)太大的速度控制,所以電機(jī)內(nèi)部裝有能感應(yīng)磁場(chǎng)的霍爾傳感器(Hall-sensor),作為速度之閉回路控制,同時(shí)也做為相序控制的依據(jù)。但這只是用來(lái)做為速度控制并不能拿來(lái)做為定位控制。
控制原理
要讓電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),控制部就必須根據(jù)Hall-sensor感應(yīng)到的電機(jī)轉(zhuǎn)子所在位置,然后依照定子繞線決定開(kāi)啟(或關(guān)閉)換流器(Inverter)zhonggong率晶體管的順序,使電流依序流經(jīng)電機(jī)線圈產(chǎn)生順向(或逆向)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),并與轉(zhuǎn)子的磁鐵相互作用,如此就能使電機(jī)順時(shí)/逆時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)到Hall-sensor感應(yīng)出另一組信號(hào)的位置時(shí),控制部又再開(kāi)啟下一組功率晶體管,如此循環(huán)電機(jī)就可以依同一方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)直到控制部決定要電機(jī)轉(zhuǎn)子停止則關(guān)閉功率晶體管(或只開(kāi)下臂功率晶體管);要電機(jī)轉(zhuǎn)子反向則功率晶體管開(kāi)啟順序相反。
固定磁場(chǎng)無(wú)刷電機(jī)
一般的無(wú)刷直流電機(jī)本質(zhì)上屬于伺服電機(jī),由同步電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成,是變頻調(diào)速電機(jī)。變壓調(diào)速的無(wú)刷直流電機(jī)是真正意義上的無(wú)刷直流電機(jī),它由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成,定子由鐵心構(gòu)成,線圈采用“順-逆-順-逆……”繞組,由此產(chǎn)生N-S群的固定磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子由一個(gè)圓柱體磁鐵構(gòu)成(中間帶軸),或由電磁鐵加集電環(huán)組成,此無(wú)刷直流電機(jī)可以產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,但不能控制方向,無(wú)論怎么說(shuō),本電機(jī)都是一項(xiàng)非常有意義的發(fā)明。當(dāng)作為一個(gè)直流發(fā)電機(jī),本發(fā)明可以產(chǎn)生連續(xù)振幅的直流電流,從而避免使用濾波電容器,轉(zhuǎn)子可以是永磁、有刷勵(lì)磁或無(wú)刷勵(lì)磁。當(dāng)作為大型電機(jī)時(shí),本電機(jī)會(huì)產(chǎn)生自感,需要采用保護(hù)裝置。
異步電機(jī)
一、交流異步電動(dòng)機(jī)
交流異步電動(dòng)機(jī)是交流電壓運(yùn)行的電動(dòng)機(jī),廣泛應(yīng)用于電風(fēng)扇、電冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)器、電吹風(fēng)、吸塵器、油煙機(jī)、洗碗機(jī)、電動(dòng)縫紉機(jī)、食品加工機(jī)等家用電器及各種電動(dòng)工具、小型機(jī)電設(shè)備中。
交流電異步電動(dòng)機(jī)分為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和交流換向器電動(dòng)機(jī)。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)又分為單相異步電動(dòng)機(jī)、交直流兩用電動(dòng)機(jī)和推斥電動(dòng)機(jī)。
電機(jī)的轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速)小于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速,從而叫為異步電機(jī)。它和感應(yīng)電機(jī)基本上是相同的。s=(ns-n)/ns。s為轉(zhuǎn)差率,
ns為磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速,n為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。
基本原理:
1、當(dāng)三相異步電機(jī)接入三相交流電源時(shí),三相定子繞組流過(guò)三相對(duì)稱(chēng)電liuchan生的三相磁動(dòng)勢(shì)(定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì))并產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
2、該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體有相對(duì)切割運(yùn)動(dòng),根據(jù)電磁感應(yīng)原理,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并產(chǎn)生感應(yīng)電流。
3、根據(jù)電磁力定律,載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到電磁力作用,形成電磁轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸上帶機(jī)械負(fù)載時(shí),便向外輸出機(jī)械能。
異步電機(jī)是一種交流電機(jī),其負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速與所接電網(wǎng)的頻率之比不是恒定關(guān)系。還隨著負(fù)載的大小發(fā)生變化。負(fù)載轉(zhuǎn)矩越大,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越低。異步電機(jī)包括感應(yīng)電機(jī)、雙饋異步電機(jī)和交流換向器電機(jī)。感應(yīng)電機(jī)應(yīng)用zui廣,在不致引起誤解或混淆的情況下,一般可稱(chēng)感應(yīng)電機(jī)為異步電機(jī)。
普通異步電機(jī)的定子繞組接交流電網(wǎng),轉(zhuǎn)子繞組不需與其他電源連接。因此,它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造、使用和維護(hù)方便,運(yùn)行可靠以及質(zhì)量較小,成本較低等優(yōu)點(diǎn)。異步電機(jī)有較高的運(yùn)行效率和較好的工作特性,從空載到滿載范圍內(nèi)接近恒速運(yùn)行,能滿足大多數(shù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械的傳動(dòng)要求。異步電機(jī)還便于派生成各種防護(hù)型式,以適應(yīng)不同環(huán)境條件的需要。異步電機(jī)運(yùn)行時(shí),必須從電網(wǎng)吸取無(wú)功勵(lì)磁功率,使電網(wǎng)的功率因數(shù)變壞。因此,對(duì)驅(qū)動(dòng)球磨機(jī)、壓縮機(jī)等大功率、低轉(zhuǎn)速的機(jī)械設(shè)備,常采用同步電機(jī)。由于異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速與其旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速有一定的轉(zhuǎn)差關(guān)系,其調(diào)速性能較差(交流換向器電動(dòng)機(jī)除外)。對(duì)要求較寬廣和平滑調(diào)速范圍的交通運(yùn)輸機(jī)械、軋機(jī)、大型機(jī)床、印染及造紙機(jī)械等,采用直流電機(jī)較經(jīng)濟(jì)、方便。但隨著大功率電子器件及交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展,適用于寬調(diào)速的異步電機(jī)的調(diào)速性能及經(jīng)濟(jì)性已可與直流電機(jī)的相媲美。
二、單相異步電動(dòng)機(jī)
單相異步電動(dòng)機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子、軸承、機(jī)殼、端蓋等構(gòu)成。
定子由機(jī)座和帶繞組的鐵心組成。鐵心由硅鋼片沖槽疊壓而成,槽內(nèi)嵌裝兩套空間互隔90°電角度的主繞組(也稱(chēng)運(yùn)行繞組)和輔繞組(也稱(chēng)起動(dòng)繞組成副繞組)。主繞組接交流電源,輔繞組串接離心開(kāi)關(guān)S或起動(dòng)電容、運(yùn)行電容等之后,再接入電源。
轉(zhuǎn)子為籠型鑄鋁轉(zhuǎn)子,它是將鐵心疊壓后用鋁鑄入鐵心的槽中,并一起鑄出端環(huán),使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條短路成鼠籠型。
單相異步電動(dòng)機(jī)又分為單相電阻起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī),單相電容起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)、單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)和單相雙值電容異步電動(dòng)機(jī)。
三、三相異步電動(dòng)機(jī)
三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與單相異步電動(dòng)機(jī)相似,其定子鐵心槽中嵌裝三相繞組(有單層鏈?zhǔn)?、單層同心式和單層交叉式三種結(jié)構(gòu))。定子繞組成接入三相交流電源后,繞組電liuchan生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流,轉(zhuǎn)子在感應(yīng)電流和氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相互作用下,又產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)柜(即異步轉(zhuǎn)柜),使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。
四、罩極式電動(dòng)機(jī)
罩極式電動(dòng)機(jī)是單向交流電動(dòng)機(jī)中zui簡(jiǎn)單的一種,
通常采用籠型斜槽鑄鋁轉(zhuǎn)子。它根據(jù)定子外形結(jié)構(gòu)的不同,又分為凸極式罩極電動(dòng)機(jī)隱極式罩極電動(dòng)機(jī)。
凸極式罩極電動(dòng)機(jī)的定子鐵心外形為方形、矩形或圓形的磁場(chǎng)框架,磁極凸出,每個(gè)磁極上均有1個(gè)或多個(gè)起輔助作用的短路銅環(huán),即罩極繞組。凸極磁極上的集中繞組作為主繞組。
隱極式罩極電動(dòng)機(jī)的定子鐵心與普通單相電動(dòng)機(jī)的鐵心相同,其定子繞組采用分布繞組,主繞組分布于定子槽內(nèi),罩極繞組不用短路銅環(huán),而是用較粗的漆包線繞成分布繞組(串聯(lián)后自行短路)嵌裝在定子槽中(約為總槽數(shù)的2/3),起輔助組的作用。主繞組與罩極繞組在空間相距一定的角度。
當(dāng)罩極電動(dòng)機(jī)的主繞組通電后,罩極繞組也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,使定子磁極被罩極繞組罩住部分的磁通與未罩部分向被罩部分的方向旋轉(zhuǎn)。
五、單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)
單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的定子由凸極鐵心和勵(lì)磁繞組組成,轉(zhuǎn)子由隱極鐵心、電樞繞組、換向器及轉(zhuǎn)軸等組成。勵(lì)磁繞組與電樞繞組之間通過(guò)電刷和換向器形成串聯(lián)回路。
單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)屬于交、直流兩用電動(dòng)機(jī),它既可以使用交流電源工作,也可以使用直流電源工作。
同步電機(jī)
同步電機(jī)和感應(yīng)電機(jī)一樣是一種常用的交流電機(jī)。特點(diǎn)是:穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí),轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和電網(wǎng)頻率之間有不變的關(guān)系n=ns=60f/p,ns成為同步轉(zhuǎn)速。若電網(wǎng)的頻率不變,則穩(wěn)態(tài)時(shí)同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速恒為常數(shù)而與負(fù)載的大小無(wú)關(guān)。同步電機(jī)分為同步發(fā)電機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)?,F(xiàn)代發(fā)電廠中的交流機(jī)以同步電機(jī)為主。
工作原理
主磁場(chǎng)的建立:勵(lì)磁繞組通以直流勵(lì)磁電流,建立極性相間的勵(lì)磁磁場(chǎng),即建立起主磁場(chǎng)。
載流導(dǎo)體:三相對(duì)稱(chēng)的電樞繞組充當(dāng)功率繞組,成為感應(yīng)電勢(shì)或者感應(yīng)電流的載體。
切割運(yùn)動(dòng):原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)(給電機(jī)輸入機(jī)械能),極性相間的勵(lì)磁磁場(chǎng)隨軸一起旋轉(zhuǎn)并順次切割定子各相繞組(相當(dāng)于繞組的導(dǎo)體反向切割勵(lì)磁磁場(chǎng))。 [2]
交變電勢(shì)的產(chǎn)生:由于電樞繞組與主磁場(chǎng)之間的相對(duì)切割運(yùn)動(dòng),電樞繞組中將會(huì)感應(yīng)出大小和方向按周期性變化的三 相 對(duì)稱(chēng)交變電勢(shì)。通過(guò)引出線,即可提供交流電源。
交變性與對(duì)稱(chēng)性:由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)極性相間,使得感應(yīng)電勢(shì)的極xing交變;由于電樞繞組的對(duì)稱(chēng)性,保證了感應(yīng)電勢(shì)的三相對(duì)稱(chēng)性。 [2]
一、交流同步電動(dòng)機(jī)
交流同步電動(dòng)機(jī)是一種恒速驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī),其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與電源頻率保持恒定的比例關(guān)系,被廣泛應(yīng)用于電子儀器儀表、現(xiàn)代ban公設(shè)備、紡織機(jī)械等。
二、永磁同步電動(dòng)機(jī)
永磁同步電動(dòng)機(jī)屬于異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī),其磁場(chǎng)系統(tǒng)由一個(gè)或多個(gè)永磁體組成,通常是在用鑄鋁或銅條焊接而成的籠型轉(zhuǎn)子的內(nèi)部,按所需的極數(shù)裝鑲有永磁體的磁極。定子結(jié)構(gòu)與異步電動(dòng)機(jī)類(lèi)似。
當(dāng)定子繞組接通電源后,電動(dòng)機(jī)以異步電動(dòng)機(jī)原理起動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn),加速運(yùn)轉(zhuǎn)至同步轉(zhuǎn)速時(shí),由轉(zhuǎn)子永磁磁場(chǎng)和定子磁場(chǎng)產(chǎn)生的同步電磁轉(zhuǎn)矩(由轉(zhuǎn)子永磁磁場(chǎng)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩與定子磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩合成)將轉(zhuǎn)子牽入同步,電動(dòng)機(jī)進(jìn)入同步運(yùn)行。
磁阻同步電動(dòng)機(jī) 磁阻同步電動(dòng)機(jī)也稱(chēng)反應(yīng)式同步電動(dòng)機(jī),是利用轉(zhuǎn)子交軸和直軸磁阻不等而產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩的同步電動(dòng)機(jī),其定子與異步電動(dòng)機(jī)的定子結(jié)構(gòu)類(lèi)似,只是轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同。
三、磁阻同步電動(dòng)機(jī)
同籠型異步電動(dòng)機(jī)演變來(lái)的,為了使電動(dòng)機(jī)能產(chǎn)生異步起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)子還設(shè)有籠型鑄鋁繞阻。轉(zhuǎn)子上開(kāi)設(shè)有與定子極數(shù)相對(duì)應(yīng)的反應(yīng)槽(僅有凸極部分的作用,無(wú)勵(lì)磁繞組和永jiu磁鐵),用來(lái)產(chǎn)生磁阻同步轉(zhuǎn)矩。根據(jù)轉(zhuǎn)子上反應(yīng)槽的結(jié)構(gòu)的不同,可分為內(nèi)反應(yīng)式轉(zhuǎn)子、外反應(yīng)式轉(zhuǎn)子和內(nèi)外反應(yīng)式轉(zhuǎn)子,其中,外反應(yīng)式轉(zhuǎn)子反應(yīng)槽開(kāi)地轉(zhuǎn)子外圓,使其直軸與交軸方向氣隙不等。內(nèi)反應(yīng)式轉(zhuǎn)子的內(nèi)部開(kāi)有溝槽,使交軸方向磁通受阻,磁阻加大。內(nèi)外反應(yīng)式轉(zhuǎn)子結(jié)合以上兩種轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),直軸與交軸差別較大,使電動(dòng)機(jī)的力能較大。磁阻同步電動(dòng)機(jī)也分為單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式、單相電容起動(dòng)式、單相雙值電容式等多種類(lèi)型。
四、磁滯同步電動(dòng)機(jī)
磁滯同步電動(dòng)機(jī)是利用磁滯材料產(chǎn)生磁滯轉(zhuǎn)矩而工作的同步電動(dòng)機(jī)。它分為內(nèi)轉(zhuǎn)子式磁滯同步電動(dòng)機(jī)、外轉(zhuǎn)子式磁滯同步電動(dòng)機(jī)和單相罩極式磁滯同步電動(dòng)機(jī)。
內(nèi)轉(zhuǎn)子式磁滯同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)為隱極式,外觀為光滑的圓柱體,轉(zhuǎn)子上無(wú)繞組,但鐵心外圓上有用磁滯材料制成的環(huán)狀有效層。
定子繞組接通電源后,產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)使磁滯轉(zhuǎn)子產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩而起動(dòng)旋轉(zhuǎn),隨后自行牽入同步運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在電動(dòng)機(jī)異步運(yùn)行時(shí),定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以轉(zhuǎn)差頻率反復(fù)地磁化轉(zhuǎn)子;在同步運(yùn)行時(shí),轉(zhuǎn)子上的磁滯材料被磁化而出現(xiàn)了永磁磁極,從而產(chǎn)生同步轉(zhuǎn)矩。軟啟動(dòng)器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器,將其接入電源和電動(dòng)機(jī)定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路。使用軟啟動(dòng)器啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí),晶閘管的輸出電壓逐漸增加,電動(dòng)機(jī)逐漸加速,直到晶閘管全導(dǎo)通,電動(dòng)機(jī)工作在額定電壓的機(jī)械特性上,實(shí)現(xiàn)平滑啟動(dòng),降低啟動(dòng)電流,避免啟動(dòng)過(guò)流跳閘。待電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)時(shí),啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束,軟啟動(dòng)器自動(dòng)用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管,為電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供額定電壓,以降低晶閘管的熱損耗,延長(zhǎng)軟啟動(dòng)器的使用壽命,提高其工作效率,又使電網(wǎng)避免了諧波污染。軟啟動(dòng)器同時(shí)還提供軟停車(chē)功能,軟停車(chē)與軟啟動(dòng)過(guò)程相反,電壓逐漸降低,轉(zhuǎn)數(shù)逐漸下降到零,避免自由停車(chē)引起的轉(zhuǎn)矩沖擊。
減速電機(jī)
減速電機(jī)是指減速機(jī)和電機(jī)(馬達(dá))的集成體。這種集成體通常也可稱(chēng)為齒輪馬達(dá)或齒輪電機(jī)。通常由專(zhuān)業(yè)的減速機(jī)生產(chǎn)廠進(jìn)行集成組裝好后成套供貨。減速電機(jī)廣泛應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)、機(jī)械行業(yè)等。使用減速電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、節(jié)省空間。
1、減速電機(jī)結(jié)合技術(shù)要求制造,具有很高的科技含量。
2、節(jié)省空間,可靠耐用,承受過(guò)載能力高,功率可達(dá)95KW以上。
3、能耗低,性能*,減速機(jī)效率高達(dá)95%以上。
4、振動(dòng)小,噪音低,節(jié)能高,選用優(yōu)質(zhì)段鋼材料,鋼性鑄鐵箱體,齒輪表面經(jīng)過(guò)高頻熱處理。
5、經(jīng)過(guò)精密加工,確保定位精度,這一切構(gòu)成了齒輪傳動(dòng)總成的齒輪減速電機(jī)配置了各類(lèi)電機(jī),形成了機(jī)電一體化,*保證了產(chǎn)品使用質(zhì)量特征。
6、產(chǎn)品采用了系列化、模塊化的設(shè)計(jì)思想,有廣泛的適應(yīng)性,本系列產(chǎn)品有極其多的電機(jī)組合、安裝位置和結(jié)構(gòu)方案,可按實(shí)際需要選擇任意轉(zhuǎn)速和各種結(jié)構(gòu)形式。
減速電機(jī)分類(lèi):
1、大功率齒輪減速電機(jī)
2、同軸式斜齒輪減速電機(jī)
3、平行軸斜齒輪減速電機(jī)
4、螺旋錐齒輪減速電機(jī)
5、YCJ系列齒輪減速電機(jī)
減速電機(jī)廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、起重、運(yùn)輸、水泥、建筑、化工、紡織、印染、制藥等各種通用機(jī)械設(shè)備的減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
變頻電機(jī)
變頻技術(shù)實(shí)際是利用電機(jī)控制學(xué)原理,通過(guò)所謂的變頻器,對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制。用于此類(lèi)控制的電機(jī)叫做變頻電機(jī)。
常見(jiàn)的變頻電機(jī)包括:三相異步電機(jī)、直流無(wú)刷電機(jī)、交流無(wú)刷電機(jī)及開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)等。
變頻電機(jī)的控制原理
通常變頻電機(jī)的控制策略為:基速下恒轉(zhuǎn)矩控制、基速以上恒功率控制、超高速范圍弱磁控制。
基速:由于電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì),而反電動(dòng)勢(shì)的大小通常與轉(zhuǎn)速成正比。因此當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)到一定速度時(shí),由于反電動(dòng)勢(shì)大小與外加電壓大小相同,此時(shí)的速度稱(chēng)為基速。
恒轉(zhuǎn)矩控制:電機(jī)在基速下,進(jìn)行恒轉(zhuǎn)矩控制。此時(shí)電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)E與電機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比。又電機(jī)的輸出功率與電機(jī)的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速乘積成正比,因此此時(shí)電機(jī)功率與轉(zhuǎn)速成正比。
恒功率控制:當(dāng)電機(jī)超過(guò)基速后,通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)勵(lì)磁電流來(lái)使電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)基本保持恒定,以此提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速。此時(shí),電機(jī)的輸出功率基本保持恒定,但電機(jī)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比例下降。
弱磁控制:當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)一定數(shù)值后,勵(lì)磁電流已經(jīng)相當(dāng)小,基本不能再調(diào)節(jié),此時(shí)進(jìn)入弱磁控制階段。
電動(dòng)機(jī)的調(diào)速與控制,是工農(nóng)業(yè)各類(lèi)機(jī)械及辦公、民生電器設(shè)備的基礎(chǔ)技術(shù)之一。隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)的驚人發(fā)展,采用“zhuan用變頻感應(yīng)電動(dòng)機(jī)+變頻器”的交流調(diào)速方式,正在以其的性能和經(jīng)濟(jì)性,在調(diào)速領(lǐng)域,引導(dǎo)了一場(chǎng)取代傳統(tǒng)調(diào)速方式的更新?lián)Q代的變革。它給各行各業(yè)帶來(lái)的福音在于:使機(jī)械自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率大為提高、節(jié)約能源、提高產(chǎn)品合格率及產(chǎn)品質(zhì)量、電源系統(tǒng)容量相應(yīng)提高、設(shè)備小型化、增加舒適性,正以很快的速度取代傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)速和直流調(diào)速方案。
由于變頻電源的特殊性,以及系統(tǒng)對(duì)高速或低速運(yùn)轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)響應(yīng)等需求,對(duì)作為動(dòng)力主體的電動(dòng)機(jī),提出了苛刻的要求,給電動(dòng)機(jī)帶來(lái)了在電磁、結(jié)構(gòu)、絕緣各方面新的課題。
變頻電機(jī)的應(yīng)用
變頻調(diào)速已經(jīng)成為主流的調(diào)速方案,可廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)。
特別是隨著變頻器在工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)日益廣泛的應(yīng)用,變頻電機(jī)的使用也日益廣泛起來(lái),可以這樣說(shuō)由于變頻電機(jī)在變頻控制方面較普通電機(jī)的*性,凡是用到變頻器的地方我們都不難看到變頻電機(jī)的身影。
直線電機(jī)
機(jī)床上傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電機(jī) + 滾珠絲杠”進(jìn)給傳動(dòng)方式,由于受自身結(jié)構(gòu)的限制,在進(jìn)給速度、加速度、快速定位精度等方面很難有突破性的提高,已無(wú)法滿足超高速切削、超精密加工對(duì)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)伺服性能提出的更高要求。直線電機(jī)將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能,不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。具有起動(dòng)推力大、傳動(dòng)剛度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、定位精度高、行程長(zhǎng)度不受限制等優(yōu)點(diǎn)。在機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中,采用直線電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)與原旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳動(dòng)的zui大區(qū)別是取消了從電機(jī)到工作臺(tái)(拖板)之間的機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié),把機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度縮短為零,因而這種傳動(dòng)方式又被稱(chēng)為“零傳動(dòng)”。正是由于這種“零傳動(dòng)”方式,帶來(lái)了原旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式無(wú)法達(dá)到的性能指標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。
1、高速響應(yīng)
由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應(yīng)時(shí)間常數(shù)較大的機(jī)械傳動(dòng)件(如絲杠等),使整個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能大大提高,反應(yīng)異常靈敏快捷。
2、精度
直線驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)取消了由于絲杠等機(jī)械機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的傳動(dòng)間隙和誤差,減少了插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)時(shí)因傳動(dòng)系統(tǒng)滯后帶來(lái)的跟蹤誤差。通過(guò)直線位置檢測(cè)反饋控制,即可大大提高機(jī)床的定位精度。
3、動(dòng)剛度高由于“直接驅(qū)動(dòng)”,避免了啟動(dòng)、變速和換向時(shí)因中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運(yùn)動(dòng)滯后現(xiàn)象,同時(shí)也提高了其傳動(dòng)剛度。
4、速度快、加減速過(guò)程短
由于直線電動(dòng)機(jī)zui早主要用于磁懸浮列車(chē)(時(shí)速可達(dá)500km/h),所以用在機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)中,要滿足其超高速切削的zui大進(jìn)給速度(要求達(dá)60~100M/min 或更高)當(dāng)然是沒(méi)有問(wèn)題的。也由于上述“零傳動(dòng)”的高速響應(yīng)性,使其加減速過(guò)程大大縮短。以實(shí)現(xiàn)起動(dòng)時(shí)瞬間達(dá)到高速,高速運(yùn)行時(shí)又能瞬間準(zhǔn)停。可獲得較高的加速度,一般可達(dá)2~10g(g=9.8m/s2),而滾珠絲杠傳動(dòng)的zui大加速度一般只有0.1~0.5g。
5、行程長(zhǎng)度不受限制在導(dǎo)軌上通過(guò)串聯(lián)直線電機(jī),就可以無(wú)限延長(zhǎng)其行程長(zhǎng)度。
6、運(yùn)動(dòng)動(dòng)安靜、噪音低。由于取消了傳動(dòng)絲杠等部件的機(jī)械摩擦,且導(dǎo)軌又可采用滾動(dòng)導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌(無(wú)機(jī)械接觸),其運(yùn)動(dòng)時(shí)噪音將大大降低。
7、效率高。由于無(wú)中間傳動(dòng)環(huán)節(jié),消除了機(jī)械摩擦?xí)r的能量損耗,傳動(dòng)效率大大提高。
基本結(jié)構(gòu)
一、三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu),由定子、轉(zhuǎn)子和其它附件組成。
(一)定子(靜止部分)
1、定子鐵心
作用:電機(jī)磁路的一部分,并在其上放置定子繞組。
構(gòu)造:定子鐵心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有絕緣層的硅鋼片沖制、疊壓而成,在鐵心的內(nèi)圓沖有均勻分布的槽,用以嵌放定子繞組。
定子鐵心槽型有以下幾種:
半閉口型槽:電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)較高,但繞組嵌線和絕緣都較困難。一般用于小型低壓電機(jī)中。 半開(kāi)口型槽:可嵌放成型繞組,一般用于大型、中型低壓電機(jī)。所謂成型繞組即繞組可事先經(jīng)過(guò)絕緣處理后再放入槽內(nèi)。
開(kāi)口型槽:用以嵌放成型繞組,絕緣方法方便,主要用在高壓電機(jī)中。
2、定子繞組
作用:是電動(dòng)機(jī)的電路部分,通入三相交流電,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
構(gòu)造:由三個(gè)在空間互隔120°電角度、隊(duì)稱(chēng)排列的結(jié)構(gòu)*相同繞組連接而成,這些繞組的各個(gè)線圈按一定規(guī)律分別嵌放在定子各槽內(nèi)。
定子繞組的主要絕緣項(xiàng)目有以下三種:(保證繞組的各導(dǎo)電部分與鐵心間的可靠絕緣以及繞組本身間的可靠絕緣)。
1)對(duì)地絕緣:定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣。
2)相間絕緣:各相定子繞組間的絕緣。
3)匝間絕緣:每相定子繞組各線匝間的絕緣。
電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)的接線:
電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)都有一塊接線板,三相繞組的六個(gè)線頭排成上下兩排,并規(guī)定上排三個(gè)接線樁自左至右排列的編號(hào)為1(U1)、2(V1)、3(W1),下排三個(gè)接線樁自左至右排列的編號(hào)為6(W2)、4(U2)、5(V2),.將三相繞組接成星形接法或三角形接法。凡制造和維修時(shí)均應(yīng)按這個(gè)序號(hào)排列。
3、機(jī)座
作用:固定定子鐵心與前后端蓋以支撐轉(zhuǎn)子,并起防護(hù)、散熱等作用。
構(gòu)造:機(jī)座通常為鑄鐵件,大型異步電動(dòng)機(jī)機(jī)座一般用鋼板焊成,微型電動(dòng)機(jī)的機(jī)座采用鑄鋁件。封閉式電機(jī)的機(jī)座外mian有散熱筋以增加散熱面積,防護(hù)式電機(jī)的機(jī)座兩端端蓋開(kāi)有通風(fēng)孔,使電動(dòng)機(jī)內(nèi)外的空氣可直接對(duì)流,以利于散熱。
(二)轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)部分)
1、三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心:
作用:作為電機(jī)磁路的一部分以及在鐵心槽內(nèi)放置轉(zhuǎn)子繞組。
構(gòu)造:所用材料與定子一樣,由0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成,硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔,用來(lái)安置轉(zhuǎn)子繞組。通常用定子鐵心沖落后的硅鋼片內(nèi)圓來(lái)沖制轉(zhuǎn)子鐵心。一般小型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心直接壓裝在轉(zhuǎn)軸上,大、中型異步電動(dòng)機(jī)(轉(zhuǎn)子直徑在300~400毫米以上)的轉(zhuǎn)子鐵心則借助與轉(zhuǎn)子支架壓在轉(zhuǎn)軸上。
2、三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組
作用:切割定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及電流,并形成電磁轉(zhuǎn)矩而使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。
構(gòu)造:分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子。
1)鼠籠式轉(zhuǎn)子:轉(zhuǎn)子繞組由插入轉(zhuǎn)子槽中的多根導(dǎo)條和兩個(gè)環(huán)行的端環(huán)組成。若去掉轉(zhuǎn)子鐵心,整個(gè)繞組的外形像一個(gè)鼠籠,故稱(chēng)籠型繞組。小型籠型電動(dòng)機(jī)采用鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組,對(duì)于100KW以上的電動(dòng)機(jī)采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。
2)繞線式轉(zhuǎn)子:繞線轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組相似,也是一個(gè)對(duì)稱(chēng)的三相繞組,一般接成星形,三個(gè)出線頭接到轉(zhuǎn)軸的三個(gè)集流環(huán)上,再通過(guò)電刷與外電路聯(lián)接。
特點(diǎn):結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,故繞線式電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用不如鼠籠式電動(dòng)機(jī)廣泛。但通過(guò)集流環(huán)和電刷在轉(zhuǎn)子繞組回路中串入附加電阻等元件,用以改善異步電動(dòng)機(jī)的起、制動(dòng)性能及調(diào)速性能,故在要求一定范圍內(nèi)進(jìn)行平滑調(diào)速的設(shè)備,如吊車(chē)、電梯、空氣壓縮機(jī)等上面采用。
(三)三相異步電動(dòng)機(jī)的其它附件
1、端蓋:支撐作用。
2、軸承:連接轉(zhuǎn)動(dòng)部分與不動(dòng)部分。
3、軸承端蓋:保護(hù)軸承。
4、風(fēng)扇:冷卻電動(dòng)機(jī)。
二、直流電動(dòng)機(jī)采用八角形全疊片結(jié)構(gòu),不僅空間利用率高,而且當(dāng)采用靜止整流器供電時(shí),能承受脈動(dòng)電流和快速的負(fù)載電流變化。直流電動(dòng)機(jī)一般不帶串勵(lì)繞組,適用于需要正、反 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)的自動(dòng)控制技術(shù)中。根據(jù)用戶(hù)需要也可以制成帶串勵(lì)繞組。中心高100~280mm的電動(dòng)機(jī)無(wú)補(bǔ)償繞組,但中心高250mm、280mm的電動(dòng)機(jī)根據(jù)具體情況和需要可以制成帶補(bǔ)償繞組,中心高315~450mm的電動(dòng)機(jī)帶有補(bǔ)償繞組。中心高500~710mm的電動(dòng)機(jī)外形安裝尺寸及技術(shù)要求均符合IEC標(biāo)準(zhǔn),電機(jī)的機(jī)械尺寸公差符合ISO標(biāo)準(zhǔn)。
檢查方法
起動(dòng)前的檢查方法:
1、新的或*停用的電機(jī),使用前應(yīng)檢查繞組間和繞組對(duì)地絕緣電阻。通常對(duì)500V以下的電機(jī)用500V絕緣電阻表;對(duì)500-1000V的電機(jī)用1000V絕緣電阻表;對(duì)1000V以上的電機(jī)用2500V絕緣電阻表。絕緣電阻每千伏工作電壓不得小于1MΩ,并應(yīng)在電機(jī)冷卻狀態(tài)下測(cè)量。
2、檢查電機(jī)的外表有無(wú)裂紋,各緊固螺釘及零件是否齊全,電機(jī)的固定情況是否良好。
3、檢查電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作是否可靠。
4、根據(jù)銘牌所示數(shù)據(jù),如電壓、功率、頻率、聯(lián)結(jié)、轉(zhuǎn)速等與電源、負(fù)載比較是否相符。
5、檢查電機(jī)的通風(fēng)情況及軸承潤(rùn)滑情況是否正常。
6、扳動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸,檢查轉(zhuǎn)子能否自由轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有無(wú)雜聲。
7、檢查電機(jī)的電刷裝配情況及舉刷機(jī)構(gòu)是否靈活,舉刷手柄的位置是否正確。
8、檢查電機(jī)接地裝置是否可靠。
?VEM氣動(dòng)馬達(dá)及電機(jī)快速聯(lián)系
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ITW | 鈦合金飛濺盤(pán) | A11269-01 |
HYDAC | 濾杯 | RFAM330DG40C1.X |
HYDAC | 壓差發(fā)訊器 | VM5D 0/-L24 37/12 |
HYDAC | 閥 | DB4E-01X-350V210 |
JOST | 備件 | JT14/400-E000-50Y10 |
INTEGRAL HYDRAULIK | 單向閥 | RHD16-PSR-ED |
INTERPUMP | 加壓泵浦 | W2141 |
HYDAC | 備件 | TFP104-000/PT100 |
ISKRA | 備件 | AMJ5705 11.216.117 |
ITABAR | 備件 | SERIERN-NR:121040876 IBR-25 |
IPF | 接近開(kāi)關(guān) | IB080151 |
IMAV | 單向閥 | FCVL-10N-C-0-FF |
JST | 備件 | ZPDR-28V-S |
IGUS | 電纜 | CF880.07.02 |
IGUS | 坦克鏈 | E4.42.07.075.0 938mm |
JAQUET | 備件 | DSF2210.00STV |
ITW | 備件 | A14195-18 |
IPR | 氣爪基座 | 15000232 RP-17-1 |
JOST | 備件 | JT14/400-E000-50Y10 |
IGUS | 高柔屏蔽電纜 | CF78PUR7G1.5 |
HYDAC | 備件 | 1300R005ON |
ITW | 備件 | A12239-06 |
IPF | 備件 | vk991198 |
HYDAC | 雙筒過(guò)濾器 | FMNDBN/HC40MDB10D1.X/-L24-B7 40L/min 10μm 250bar G1/2 |
JAHNS | 平衡閥 | MTO-2-31-AVG 配軟管接頭 |
ITW | O型圈 | 79001-06 |
JUD | 張力接收器 | F-1017M |
HYDAC | 濾芯 | 0990D005BH4HC |
HYDAC | 濾芯 | 1300R005ON |
HYDAC | 濾芯 | 1263041 0950R010ON |
JOUCOMATIC | 閥 | 26690001 |
HYDAC | 壓力開(kāi)關(guān)電纜 | ZBE06S-15 Plug |
IPF | 開(kāi)關(guān) | MZR421K9 |
JET | 備件 | SPA040220 |
JAHNS | 同步馬達(dá) | MTC-2-2-25-DA-160 |
ITW | 旋杯清洗組件 | A11788-02 6mm管 |
HYDAC | 安全截止閥塊 | SAF20M12N330A-S13 |
HYDAC | 差壓開(kāi)關(guān) | VD5D.0/-L24 |
ITW | 光纖 | 75921-03 |
IEMCA GIULIANI | 齒形帶 | SHL 612012041 |
HYDAC | 閥 | SBVE-R1/2-01X-200V |
INTERNORMEN | 濾芯 | 01NR.1000.3VG.10.B.P |
JUD | 校正器信號(hào)閥 | SV-95.1-5-01-A-C |
HYDAC | 高壓球閥 | KHB-16SR-1114-01X-A |
INTERCONTEC | 插座 | AEDC052MR04000200000 |
HYDAC | 壓力繼電器 | VR2D.0/-L24/24/01 |
ISIMOTION | 備件 | ISN5-1050-30-560-R |
HYDAC | 備件 | Temperature sensorETS 4146-A-006-000 Hydac 909119 |
HYDAC | 備件 | 0063DN010BN4HC |
HYDAC | 開(kāi)關(guān) | ENS 3118-5-0520-000-K |
IGUS | 高柔拖鏈電纜 | CF270PUR4G10 |
HYDAC | 濾芯 | 1300R010ON/PS-SFREE |
HYDRA-CELL | 光整機(jī)高壓清洗泵(不含電機(jī)) | G40XDSTNNNCB |
IEB | 充電器 | E230G24/30 B50-FPO |
JENAER | 升降電機(jī) | 23S31-0300-00000-55(10) |
HYDAC | 備件 | Temperature sensorETS 4146-A-006-000 Hydac 909119 |
JAQUET | 備件 | DualTach T501 |
ITW | O型圈 | 79001-42 |
JOLA | 浮球液位計(jì) | TSR/3/ED/E1 Kom-NO. 62980/1 IP65 24-250V 0.1-2(0.4A) |
INTEGRAL HYDRAULIK | 泄壓閥 | DBG-6S-210/140 |
IGUS | 電纜 | MAT9841306/019.0 |
IGUS | 電纜 | CF880.05.04 |
JACOB | 液位計(jì) | 387257 26.211.00-43810.17624VAC/DC/1 OA/24VA |
IGUS | 電纜 | CF113.009.D L=007.6m |
HYDAC | 濾芯 | 0160DN010BN4HC |
ITW | 備件 | A14195-18 |
IGUS | 移動(dòng)動(dòng)力電纜 | CF38.25.04/4*2.5MM2 |
INFICON | 消聲器 | 20099183 |
INTEGRAL HYDRAULIK | 備件 | W4A-6M004-DC205/2 NR.350-1340-071-004 |
IPF | 電器件 | AY000044 |
IDEC | 四方向控制器 | ARN2-2222-10.10.10.10-B |
HYDAC | 球閥 | KHM-40-F6-11141-06X |
HYDAC | 濾芯 | 0500D003BN3HC |
IGUS | 網(wǎng)線 | CFROBOT8.001 |
ITW | 備件 | 77531-00 |
INGERSOLLRAND | 手柄 | 18500 |
IMO | 傳感器 | SMT-CD-R20 |
HYDAC | 濾芯 | 0850R005ON |
HYDAC | 濾芯 | 950R020BN3HC/-KB |
ICAR | 電機(jī)啟動(dòng)電容 | MLR25PRL45302551 |
HYDAC | 濾芯 | 0110D010BN4HC/-V |
INFASTAUB | 濾筒 | 4L165M411 P16/1000(310744) |
ITT | 備件 | CA06COME20A48PB |
INTZA | 油脂分配器 | DP31/A-2/2-02 |
IMAV | 備件 | SBLZ-06A-APAC/30/30 |
IMA | 備件 | 10748339 |
ITW | 快插 | 77544-01 |
JOST | 備件 | JT14/230-E175-50Y10 |
HYDAC | 出油過(guò)濾網(wǎng) | 0660D005BH4HC |
INTERCONTEC | 備件 | AEG A 110 NN 00 00 0201 |
HYDAC | 備件 | 1263040 0950R005ON |
JUMO | 壓力變送器 | MIDAS HP 4010051000 0-400BAR |
INTERNORMEN | 濾芯 | 01NR.250.3VG.10.B.P |
IEMCA GIULIANI | 備件 | 611038261 |
HYDRAPP | 齒輪泵 | 3.2-c 1050/GC M14 C.Nr.M32GY3FL.001 |
ITW | 高壓發(fā)生器 | 79010-01 |
HYDAC | 濾芯 | 2600R003BN4HC/-B6 |
INOR | 備件 | IPAQ-L PLUS 7-TEST 5+OUT-6 |
INTERFACE | 壓力傳感器 | SGA/A |
IGUS | 配套活動(dòng)式接頭 | 50500C.30/30.12 |
INFICON | 維修包 | 200003801 |
JUMO | 備件 | 608501/2060-814-02-1500-161-8-136-96-46-70-20/000 NR:015229080101101 |
HYDAC | 雙筒過(guò)濾器 | FMNDW/HC160LDE25D1X/L24B7 160l/min 25μm 210bar |
JUD | 校正器信號(hào)閥 | SV-95.1-5-01-X-C |
HYDAC | 濾芯 | 0330D025W/HC |
J.SCHNEIDER | 備件 | TYPE:AKKUTEC 2420-0 1P |
INTERNORMEN | 備件 | ccs4 |
ITW | 鈦合金飛濺盤(pán) | A13004-00 |
ISO | 壓力繼電器 | IPN-250/E |
iepco | 噴沙機(jī) | PEENMATIC 550 |
IMAV | 彎輥蓋板 | VSP-10S-XY9550 |
ITW | 低壓電纜 | A12239-06 |
IPR | 快換頭接頭 | ET-15-T |
HYDAC | 濾芯 | 0400DN010BN4HC |
HYDAC | 濾杯 | LFBN/HC240IE10C1.X |
HYDAC | 備件 | 0160DN025W/HC/-V |
IDEAL | 備件 | WIRE-NUT 71B |
HYDAC | 濾芯 | 0330R040AM |
HYPROSTATIK | 分配器 | PMR0-07.04.009.45.1 |
HYDAC | 高壓濾油器 | DFBN/HC110TC20A1.0 |
IFSYS | 油封輸送板 | 84817 |
INTERNORMEN | 濾芯 | 300373 |
ITW | 光纖 | A12409-09 |
HYDAC | 備件 | CXC-2/2-F/C-6/15/200/000-FPV-24V-WS-DR PART NO:402916 |
IGUS | 備件 | 48.1 |
JET | 備件 | SPA030220 |
ITW | 杯頭清洗組件 | A11351-05 |
HYDAC | 濾芯 | 2600R020BN4HC |
HYDAC | 濾杯 | LFBN/HC160IE10C1.X |
IGUS | 備件 | 2030.3PZ+ |
HYDAC | 溫度開(kāi)關(guān) | 909095 ETS3228-5-018-000 |
HYDAC | 濾芯 | 1263065 2600 R 010 BN4HC |
industriasjaguar | 備件 | ECH4 2000KG 380V 3M 50HZ 3.2M/MIN |
IGUS | 電纜 | CF78.UL.05.25 |
HYDAC | 濾芯 | 0500D010BH4HC |
HYDAC | 濾芯 | 2600R005ON |
HYDAC | 濾芯 | 1292787 0750R010ON |
JAURE | 半齒式聯(lián)軸器 | MT-112;D=90H7 |
JAQUET | 轉(zhuǎn)速探頭 | FTG 1052 AH-S26-St.4840 0-1800RPM 1rpm 60 pulses/revolution M22*1.0/SW27 |
IGUS | 高柔屏蔽電纜 | CF78PUR4G2.5 |
HYDROTECHNIK | 壓力傳感器 | 3403-15-C4.37 |
HYDAC | 蓄能器 | SB330-20A1/112A9-330A |
JOLA | 液位傳感器 | SSP 3/K/PVC 24-250V 0.02- |
HYDAC | 濾芯 | 2600R005ON |
INTZA | 備件 | GE03/C-1-0453 |
JOUCOMATIC | 手動(dòng)換向閥 | 55102110 G1/4 10BAr 鑄鐵 |
ITW | 光纖 | 75921-03 FIBRE OPTIC CABLE ASSY 9"LG |
HYDAC | 備件 | 0100DN025BN4HC |
HYDAC | 蓄能器皮囊 | 配SB330-10A1/112A9-330A(10L) |
HYDAC | 備件 | SAF32M12N210A-S309 |