电机分类
电机的分类
按电机功用分类,可分为发电机、电动机、特殊用途电机。
按电机的容量或尺寸大小分类.可分为大型、中型、小型、微型电机。
按电机相数分类,还可分为单相电机及多相(常用三相)电机。
按电机电流类型分类,可分为直流电机和交流电机。
交流电机可分为同步电机和异步电机。
电机还可按其他方式(如频率、转速、运动形态、磁场建立与分布等)分类。
按电机功用分类及主要用途:
种类名称主要用途
发电机1.交流发电机各种发电电源2.直流发电机各种直流电源
和作测速发电机用
电动机1.交流电动机
A.同步电动机驱动功率较大或转速效低的
机械设备
B.异步电动机笼型转子异步电
动机
用于驱动一般机械设备
绕线转子异步电
动机
用于要求起动转矩高、起
动电流小或小范围调速的机
械设备
种类名称主要用途
2.直流电动机主要驱动需要调速的机械设
备
3.交直流两用电动机主要用于电动工具
特殊用途电机1.电动测功机
2.同步调相机
3.进相机
4.微特电机
5.其它用途电机
测定机械功率
改善功率因数
等
对于各类电机,还可按电机的的使用环境条件、外壳防护型式、用途、通风冷却方法和冷却介质、转速、结构、性能、绝缘、励磁方式和工作制等特征进行分类。
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电机 分类
电机分类电机是一种常见的电力设备,广泛应用于各个领域。
根据不同的分类标准,电机可以被分为多个类型。
本文将从机械式、电磁式、行程式三个方面对电机进行分类。
一、机械式电机机械式电机是一种通过具有特定几何结构的机械器件转换电能成为机械能的电机。
其主要特点是工作稳定可靠,具有一定的扭矩和功率输出能力。
机械式电机又可分为直流电机、交流电机和万用表形式。
直流电机分为直流电机和直流有刷电机。
交流电机分为单相异步电机和三相异步电机。
万用表形式电机是一种轻便的电动工具,由手摇和机械装置驱动。
二、电磁式电机电磁式电机是一种通过磁场作用实现电能转换为机械能的电机。
其主要特点是结构简单,工作可靠,功率输出高。
电磁式电机又可分为直线电机、旋转电机和步进电机。
直线电机是一种具有不同长度的电线堆的线性激框,通过将电流传送到不同的线圈实现不同的移动。
旋转电机分为直流电机、交流电机和异步电机,其工作原理基本相同,都是通过磁场的作用实现旋转。
步进电机是一种直线或旋转运动,其运行速度和位置可以通过控制电源实现。
三、行程式电机行程式电机是一种采用行程机构推动机械件运动的电机,其主要特点是体积小,结构简单,移动方便,低噪音,低功耗。
行程式电机又可分为滑动液压机构、滚动液压机构和可编程机构。
滑动液压机构是一种采用压力油泵在压力油缸中压缩油液实现移动。
滚动液压机构是一种采用在滚动过程中滚筒之间的油液压缩实现推动移动的电机。
可编程机构是一种通过电力或机械程序控制机构移动的电机。
综上所述,电机的分类方式有很多种,每一种不同的分类方式都能从不同的角度了解电机的特点和优缺点。
对于使用电机的人来说,了解这些不同的分类方式可以根据需要选择适合的电机类型,以实现更好的运行效果。
电机分类与选型方法
电机分类与选型方法电机是现代化工和生活中常用的一种能转换和输送电能的装置。
根据不同的工作原理和结构特点,电机可以分为多种不同的类型。
在进行电机选型时,需要综合考虑电机的工作条件和要求,以确保选择到最佳的电机类型。
一、电机分类1.按工作原理分类:(1)直流电机:直流电机是利用直流电能产生旋转力矩的电机。
直流电机根据励磁方式可以分为永磁直流电机和电磁直流电机。
(2)交流电机:交流电机是利用交流电能产生旋转力矩的电机。
交流电机又可以分为异步电机和同步电机。
2.按结构分类:(1)旋转电机:旋转电机是以旋转方式输出动力的电机,包括直流电机、异步电机、同步电机等。
(2)线性电机:线性电机是以直线运动方式输出动力的电机,包括直线电机和声波电机。
(3)步进电机:步进电机是按一定角度(步距)运动的电机,精度高、静音且没有惯性。
(4)无刷电机:无刷电机是通过电子换相实现的电机,不受换向器限制、寿命长、效率高。
3.按电源类型分类:(1)单相电机:单相电机是通过单相交流电源驱动的电机,使用广泛、安装方便、成本较低。
(2)三相电机:三相电机是通过三相交流电源驱动的电机,功率大、效率高、转矩较稳定。
二、选型方法1.确定工作条件:包括电机工作电压、频率、额定转速、额定功率以及工作环境的温度、湿度等因素。
2.确定负载条件:根据负载类型以及负载特点确定所需的转矩、速度和精度等要求,以确定选择的电机类型。
3.考虑特殊要求:如环境防护等特殊要求,根据工作环境的特点选择合适的电机。
4.比较不同类型的电机:根据所需的工作条件和负载要求,比较不同类型的电机的优势和劣势,选择最合适的电机类型。
5.确定电机尺寸和功率:根据负载条件以及所需的转矩和速度等要求,确定合适的电机尺寸和功率。
6.考虑经济因素:综合考虑电机的价格、维护成本、能源效率等因素,选择经济合理的电机。
7.验证选型:通过实际测试或仿真分析验证选型结果是否满足要求,如需调整则重新选择。
各种电机的分类特点
各种电机的分类特点电机是将电能转换为机械能的设备,广泛应用于工业、农业、交通、家电等领域。
根据不同的原理和应用需求,电机可以分为多种不同类型,下面将介绍一些常见的电机分类和特点。
1. 直流电机(Direct Current Motor)直流电机是最早发展的电机之一,其特点是容易控制转速和转向。
直流电机分为直流电动机(DC Motor)和直流发电机(DC Generator),直流电动机又分为永磁直流电机(Permanent Magnet DC Motor)和电磁直流电机(Electromagnetic DC Motor)。
直流电机可实现较宽的调速范围,对于需要高转矩启动和精确调速的应用非常适用。
2. 交流电机(Alternating Current Motor)交流电机是目前使用最广泛的电机类型,其特点是结构简单、制造成本低、维护方便。
交流电机分为异步电机(Synchronous Motor)和同步电机(Asynchronous Motor)。
异步电机是最常见的交流电机类型,适用于大部分功率范围的应用。
同步电机在需要精确调速和高效率运行的场合下常被采用。
3. 步进电机(Stepper Motor)步进电机是一种数字控制电机,其特点是运动时以固定的步进角移动,可实现高精确度的定位和轨迹控制。
步进电机分为永磁步进电机(Permanent Magnet Stepper Motor)和混合型步进电机(Hybrid Stepper Motor)。
步进电机在印刷、纺织、自动化设备等领域广泛应用于需要精确定位的场合。
4. 无刷电机(Brushless Motor)无刷电机也称为电子换向电机,其特点是结构简单、转速范围广、效率高。
无刷电机常用于无人机、电动汽车、家电等领域。
无刷电机由电子调速器控制转速和转向,无需维护换向系统,具有较长的使用寿命和较低的噪音。
5. 永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor)永磁同步电机是一种功率密度高、效率高的电机,由于采用永磁体作为励磁源,具有高转矩、高响应和较低的能耗。
常用电机分类
常用电机分类常用电机可以按照不同的分类方式进行划分,常见的分类方式有:直流电机、交流电机和步进电机。
下面将对这三种常用电机进行详细介绍。
一、直流电机直流电机是一种利用直流电流产生旋转运动的电机。
直流电机的特点是结构简单、工作可靠、速度调节范围广,广泛应用于家用电器、机械设备和工业自动化等领域。
直流电机可以根据不同的结构形式进行分类,常见的有直流有刷电机和无刷电机。
1. 直流有刷电机:直流有刷电机是最常见的一种直流电机,由电枢、永磁体和刷子组成。
电枢上的刷子与电枢之间的分线圈产生磁场,与永磁体的磁场相互作用,从而产生旋转力矩。
直流有刷电机具有启动力矩大、转速范围宽等特点,广泛应用于电动车、电动工具等领域。
2. 无刷直流电机:无刷直流电机是一种不需要刷子的电机,由转子和定子组成。
无刷直流电机通过电子换向器控制转子的磁场,从而实现转子的旋转。
无刷直流电机具有寿命长、噪音低等优点,广泛应用于家电、航模等领域。
二、交流电机交流电机是一种利用交流电流产生旋转运动的电机。
交流电机的特点是结构简单、运行平稳、功率密度高,广泛应用于工业生产和家用电器等领域。
交流电机可以根据不同的工作原理进行分类,常见的有异步电机和同步电机。
1. 异步电机:异步电机是最常见的一种交流电机,也称为感应电机。
异步电机通过电磁感应原理,利用转子和定子之间的磁场相互作用产生旋转力矩。
异步电机具有结构简单、运行平稳等特点,广泛应用于风机、泵类设备等领域。
2. 同步电机:同步电机是一种定子和转子之间同步旋转的电机。
同步电机通过外部提供的同步信号,使得转子与定子的磁场保持同步,从而实现旋转。
同步电机具有高效率、功率因数高等特点,广泛应用于电力系统、机械传动等领域。
三、步进电机步进电机是一种按照一定的步进角度工作的电机,通过控制电流大小和方向来实现旋转。
步进电机具有结构简单、控制方便等特点,广泛应用于打印机、数控机床等领域。
步进电机可以根据不同的工作方式进行分类,常见的有单相步进电机和双相步进电机。
电动机的分类与应用
电动机的分类与应用电动机是将电能转化为机械能的装置,广泛应用于各个行业和领域。
本文将介绍电动机的分类以及它们在不同领域的应用。
一、电动机的分类根据工作原理和结构形式的不同,电动机可以分为多种类型。
以下是几种常见的电动机分类:1. 直流电动机:直流电动机是最早发展起来的一种电动机。
它的特点是结构简单,容易控制和调速。
直流电动机通常由转子和定子两种部件组成,通过刷子和换向器实现换向。
直流电动机广泛应用于电力系统、工业生产以及机械设备等领域。
2. 交流电动机:交流电动机根据其转子结构又可分为异步电动机和同步电动机两种类型。
异步电动机是最常见的交流电动机,其转速略低于同步速度,具有结构简单、成本低、可靠性高等优点。
同步电动机的转速与电源频率同步,适用于一些对转速要求高的设备。
交流电动机广泛应用于家电、电动车辆、制造业等领域。
3. 步进电动机:步进电动机是一种可以精确控制转子位置的电动机。
它的转子可以按照固定步长旋转,因此被广泛应用于需要精确位置控制的场合,如数控机床、医疗设备等。
4. 无刷直流电机:无刷直流电机是近年来快速发展起来的一种电动机类型。
它通过电子换向器来替代传统的机械刷子和换向器,具有寿命长、效率高、噪音低等特点。
无刷直流电机广泛应用于家电、无人机、机器人等领域。
二、电动机在不同领域的应用1. 工业生产领域:电动机在工业生产中扮演着重要角色。
各种类型的电动机被应用于机械加工、输送设备、压缩机、泵站等设备中。
例如,异步电动机常用于工控设备中,步进电动机常用于数控机床中,直流电动机常用于起重设备中。
2. 家电领域:电动机是家电产品的核心驱动装置之一。
空调、冰箱、洗衣机、抽油烟机等家电产品中都应用了电动机。
不同类型的电动机根据需求进行选用,以满足各种功能需求。
3. 交通运输:电动机在交通领域有着广泛的应用。
电动汽车、高铁、电动自行车等都是依靠电动机提供动力驱动。
随着可再生能源技术的发展,电动交通工具将成为未来交通运输的主流。
电机分类
电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。
它的主要作用是利用机械能转化为电能。
一、电机分类:1.按工作电源种类划分:可分为直流电机和交流电机。
1.1直流电动机按工作原理可划分:无刷直流电动机和有刷直流电动机。
1.2其中交流电机还可分:单相电机和三相电机。
2.按结构和工作原理划分:可分为直流电动机、(交流)异步电动机、(交流)同步电动机。
3.控制用电动机又划分:步进电动机和伺服电动机等。
步进电机是一种把电脉冲信号转变成直线位移或角位移的元件,每输入一个脉冲,步进电机就前进一步.因此,其直线位移或角位移与脉冲数成正比;线速度或转速与脉冲频率成正比.它广泛用于数控机床,绘图机,轧钢机的自动控制及自动记录仪表中.步进电动机的种类很多.按运动方式可分为旋转运动,直线运动和平面运动等几种;按工作原理可分反应式,永磁式和永磁感应式几种.异步电动机的转子转速总是略低于旋转磁场的同步转速。
同步电动机的转子转速与负载大小无关而始终保持为同步转速。
二、电机的选择:要正确选择电动机的功率,必须经过以下计算或比较:(1)对于恒定负载连续工作方式,如果知道负载的功率(即生产机械轴上的功率)Pl(kw).可按下式计算所需电动机的功率P(kw): P=P1/n1n2 式中 n1为生产机械的效率;n2为电动机的效率。
即传动效率。
所选电动机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。
(2)短时工作定额的电动机.与功率相同的连续工作定额的电动机相比.最大转矩大,重量小,价格低。
因此,应尽量选用短时工作定额的电动机。
(3) 对于断续工作定额的电动机,其功率的选择要根据负载持续率的大小,选用专门用于断续运行方式的电动机。
负载持续率Fs%的计算公式为:FS%=tg/(tg+to)×100%式中 tg为工作时间,to为停止时间min;tg十to为工作周期时间min。
此外.也可用类比法来选择电动机的功率。
所谓类比法。
就是与类似生产机械所用电动机的功率进行对比。
电动机的常用分类(全)
永磁直流电动机
永磁式直流电动机也由定子磁极、转子、电刷、外壳等组成,定子磁极采用永磁 体(永久磁钢),有铁氧体、铝镍钴、钕铁硼等材料
F=BIL B—磁通密度; L—通电导体长度; I —导体中电流; F方向—左手定则
如右图所示,电刷A,B上加上
直流电源,便形成直流电动机 的物理模型这个实现线圈abcd 中便有电流通过。其方向为从 a到d,线圈中电流I与磁场作用,产生 电磁力 f=BIL,电枢再次电磁力的作用下旋转起来,进而带动生产机械的运转。力的方向 由左手定则判定,图示时刻,电流从a到d,则ab段所受电磁力的方向为从右向左,电枢 逆时针方向旋转。当电枢转过180度时,外部电路的电流I不变,线圈中的电流方向为从d 到a,此时电磁力方向不变,电机沿恒定方向旋转。
直流电动机
感应电动机 电动机 异步电动机 交流换向器电动机 永磁同步电动机
三相异步电动机 罩极异步电动机
单相串励电动机
交直流两用电动机 推斥电动机
同步电动机
磁阻同步电动机
磁滞同步电动机
3.起动与运行方式划分 电容起动式单相异步电动机
4、按转子的结构划分 鼠笼型异步电动机
电容运转式单相异步电动机 电动机 电容起动运转式单相异步电动机
ブラシレス
小型电机的分类及定义
小型电机的分类与定义 (除玩具用电机)
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T1 Ud
T3
D3
T5
D5 C
D1
Cd A B T6 T4 D4 D 6 ia ib ea eb
o
T2
D2
ic ec
图1
图2
无刷DC电机具有永磁转子和绕线定子。并且, 无刷DC电机可以分为2类:一类具有外部旋转磁 铁,另一类则具有内部旋转磁体。在无刷DC电机 中,感应线圈(相位)的位置(对于恒定磁场而 言),受通过电流所产生的感应磁场, 而切换 (转换)到适当的相位。霍尔效应传感器通常用 于感应转子的位置。另外,也可以采用无传感器 方法。
电机的基本分类
一、电机基本分类1、按输入电流划分1) 直流电机原理:输入电流为直流通过电刷和换向片使电机转子持续不断的得到同一方向电流。
优点:直流电动机的调速范围宽广,调速特性平滑,过载能力较强,起动和制动转矩较大。
缺点:由于电刷易磨损,所以电机寿命不高;并且直流电机功率相对较小。
2) 交流电机原理:输入电流为交流,用电磁铁代替永磁体,交流信号加载到电机定子上产生旋转磁通势,从而使电机绕组不断切割磁力线产生场力。
优点:寿命高,功率大,受到大电流冲击时不易损坏,冷却制动都较为方便。
缺点:精度低,调速性能较差。
2、按控制方式划分1) 传统电机原理:模拟量输入,即对电枢绕组直接通电,对电机的控制完全取决于对输入电流和电压的控制。
优点:价格低,控制电路简单,功率可以做到很大。
缺点:精度很低,调速曲线很粗糙。
2) 步进电机原理:步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
优点:由于是数字量输入,电机精度得到了极大的提高,速度与加速度控制很容易实现,且控制效果较好。
缺点:高速时性能差,控制器驱动器电路复杂体积大。
价格高于传统电机。
3) 伺服电机原理:伺服电动机又称执行电动机,分为直流和交流伺服电动机两大类,伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。
优点:由于伺服电机自带电机编码器形成内闭环所以控制精度很高,能在高速下正常运行。
驱动器可与上位机直接通信。
缺点:价位高,进口商品供货周期长,维修费用高。
3、按换向方式划分1) 有刷电机原理:电机电刷的原理与滑环类似,直流电机通过电刷将直流电输送到绕组上,电刷的存在使得电机在转动过程中不会绕线。
电机分类及介绍
电机分类及介绍一电机定义二电机分类三电机类型介绍一、电机定义电机是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置电动机—-是将电能转换为机械能的装置。
发电机—-是将机械能转换为电能的装置。
变压器—-是传递电能的装置。
二、电机分类:三、电机类型介绍1、直流电机直流电机定义:能实现直流电能和机械能互相转换的装置,称直流电机。
(将直流电能转换为机械能的叫直流电动机;由机械能转换为直流电能的叫直流发电机)直流电机有刷直流电机:是靠换向器和电刷来完成电枢线圈电流交替变化的电机。
直流电机图直流电机的结构直流电机一般由机壳、磁钢(主磁极),电枢组件,前、后支架和碳刷组件构成如下图示。
直流电机结构定子结构无刷直流电机:由控制器(电子元件)来控制电机线圈电流方向交替变换的电机。
无刷电机无刷直流电机的结构•转子:由磁钢和外壳组成(与直流电机定子类似)•定子:由绕组、铁心(与直流电机转子结构类似)和支架等零件组成•驱动电路:由霍尔元件、驱动模块等电子元件组成无刷2、串励电机串励电机是将励磁绕组(定子线圈)与转子绕组之间通过电刷和换向器相串联在一起,其励磁电流与电枢电流成正比,定子的磁通量随着励磁电流的增大而增大,转矩近似与电枢电流的平方成正比,转速随转矩或电流的增加而迅速下降。
串励电机结构与直流电机基本相同,由磁绕替代了磁钢。
结构具体如下图示串励电机串极电机的优点:(1)电机结构简单,体积小。
(2)电机转速范围广,调速方便,调速范围广。
(3)起动转矩大,过载能力强。
(4)机械特性软,负载大电机转速变低。
应用:(1)电动工具行业:电钻、电锤等。
(2)家用小电器行业:料理机、果汁机、电吹风等3、异步电机异步电机结构特点:异步电机的定子绕组接交流电网,转子通常采用铸铝鼠笼式转子。
因此,它具有结构简单,制造、使用和维护方便,运行可靠,成本较低等优点。
广泛应用在工业、农业、家庭。
异步电机的优点:(1)结构简单;(2)使用和维护方便;(3)运行可靠;(4)成本较低等优点。
简述电机的分类
简述电机的分类按工作电源种类划分:可分为直流电机和交流电机。
1)直流电动机按结构及工作原理可划分:无刷直流电动机和有刷直流电动机。
有刷直流电动机可划分:永磁直流电动机和电磁直流电动机。
电磁直流电动机划分:串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。
永磁直流电动机划分:稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。
2)其中交流电机还可划分:单相电机和三相电机。
2、按结构和工作原理可划分:可分为直流电动机、异步电动机、同步电动机。
1)同步电机可划分:永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。
2)异步电机可划分:感应电动机和交流换向器电动机。
感应电动机可划分:三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。
交流换向器电动机可划分:单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。
3、按起动与运行方式可划分:电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。
4、按用途可划分:驱动用电动机和控制用电动机。
1)驱动用电动机可划分:电动工具(包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具)用电动机、家电(包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等)用电动机及其它通用小型机械设备(包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等)用电动机。
2)控制用电动机又划分:步进电动机和伺服电动机等。
5、按转子的结构可划分:笼型感应电动机(旧标准称为鼠笼型异步电动机)和绕线转子感应电动机(旧标准称为绕线型异步电动机)磁阻电机在磁阻电机中,电动机的转子仅由铁芯冲片组成。
因此,转子没有永磁体,没有绕组,也没有短路保持架,固磁阻电机的制造成本非常低。
一方面,转子中缺少激励,功率密度低于永磁同步电机。
另一方面,磁阻电机没有齿槽转矩,并且在短路时具有更高的安全性。
由于转子没有绕组或永磁体,磁阻电机可以很好地冷却,并且对高温非常坚固。
常见电机分类
常见电机分类
1电机
电机是一种机械设备,用来将电能转换成机械能,利用电磁力原理实现动力转换。
电机种类多样,可以用来满足各种电机运行需求,常见的电机分类如下:
2步进电机
步进电机是一种基于电磁的带有脉冲调速的电动机,具有微动运行能力,通常用于控制或检测相位。
步进电机容易操作,以特定分辨率定位,且有精确转动角度,因此在机器加工、自动控制等领域得到了广泛应用。
3伺服电机
伺服电机是一种精密控制电机,它依靠智能检测和控制系统的控制信号,通过调节输入电平从而实现高精度的转动。
伺服电机运行机械精度高,可接受变化的负载条件、容易实现精确的调节,因此常被用于印刷机、运输机械、包装机等自动化系统中。
4直流电机
直流电机输出功率较小,但具有可靠性强、体积小、较大的起动扭矩、结构简单等优点,广泛应用于视觉辅助、全自动测量仪、mated drive、包装机械等领域。
5高速电机
高速电机是以高速转动为主要特点、输出功率较大的种类电机。
它通常有磁铁弹性谐振产生的动力,可用于好多电机带驱动的精密装置,常见的如水泵、空调、除尘、耦合等。
总的来说,电机种类多样,可以按应用领域、输出功率、转动特性等不同标准划分,有步进电机、伺服电机、直流电机、高速电机等。
不同的电机有着不同的特点,因此在选购电机时,应该根据具体运行所需考虑多个标准,以便产生最好的使用效果。
电机的分类
一、电机基本分类1、按输入电流划分1) 直流电机原理:输入电流为直流通过电刷和换向片使电机转子持续不断的得到同一方向电流。
优点:直流电动机的调速范围宽广,调速特性平滑,过载能力较强,起动和制动转矩较大。
缺点:由于电刷易磨损,所以电机寿命不高;并且直流电机功率相对较小。
2) 交流电机原理:输入电流为交流,用电磁铁代替永磁体,交流信号加载到电机定子上产生旋转磁通势,从而使电机绕组不断切割磁力线产生场力。
优点:寿命高,功率大,受到大电流冲击时不易损坏,冷却制动都较为方便。
缺点:精度低,调速性能较差。
2、按控制方式划分1) 传统电机原理:模拟量输入,即对电枢绕组直接通电,对电机的控制完全取决于对输入电流和电压的控制。
优点:价格低,控制电路简单,功率可以做到很大。
缺点:精度很低,调速曲线很粗糙。
2) 步进电机原理:步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
优点:由于是数字量输入,电机精度得到了极大的提高,速度与加速度控制很容易实现,且控制效果较好。
缺点:高速时性能差,控制器驱动器电路复杂体积大。
价格高于传统电机。
3) 伺服电机原理:伺服电动机又称执行电动机,分为直流和交流伺服电动机两大类,伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。
优点:由于伺服电机自带电机编码器形成内闭环所以控制精度很高,能在高速下正常运行。
驱动器可与上位机直接通信。
缺点:价位高,进口商品供货周期长,维修费用高。
3、按换向方式划分1) 有刷电机原理:电机电刷的原理与滑环类似,直流电机通过电刷将直流电输送到绕组上,电刷的存在使得电机在转动过程中不会绕线。
电动机的类型及分类
电动机的类型及分类
电动机根据其功能、结构和工作原理的不同,可以分为多种类型和分类。
1.按功能和用途分类。
(1)通用电动机:可以用于多种用途和场合,被广泛应用于工业、交通、家用等领域。
(2)专用电动机:适用于特定的场合和用途。
例如电动汽车、风机、
水泵、压缩机、卷筒机等。
(3)特种电动机:适用于特殊的环境和场合。
例如核电站用电机、矿
用电机、爆炸性气体环境用电机等。
2.按控制方式分类。
(1)直流电动机:简单、可控性好,适用于需要频繁调速的场合。
(2)交流电动机:结构简单、可靠性高、使用寿命长,适用于工业生产、家用电器等领域。
3.按结构分类。
(1)整体式电动机:电机和机械部件一体化设计,体积小、结构简单。
(2)分体式电动机:电机和机械部件分离设计,易于维修和更换,适
用于特殊场合的要求。
4.按转子形式分类。
(1)直流电动机:转子为直流电枢,可以通过改变电枢电流的方向来改变电机的旋转方向。
(2)异步电动机:转子为铝制短路环。
它采用交流电源所产生的磁场作用于转子短路环上的电流来转动。
(3)同步电动机:转子上带有永磁体或Er铁心,与旋转磁场同步旋转产生动力。
5.按输出功率分类。
(1)小功率电动机:功率小于1千瓦,适用于小型机械。
(2)中功率电动机:功率1千瓦至100千瓦之间,适用于工业生产、交通等领域。
(3)大功率电动机:功率100千瓦至10兆瓦,适用于大型机械、交通运输、船舶、电站等。
电机的分类及构造
电机的分类及构造
一、电机分类
电机可以根据不同的标准进行分类,以下是一些常见的分类方式:
1. 按工作电源分类:可以分为直流电机和交流电机两大类。
直流电机又可以分为永磁式、电磁式、串励式、并励式等类型,交流电机则可以分为同步电机和异步电机两种类型。
2. 按结构及工作原理分类:可以分为变压器、交直流电动机、伺服电动机、开关磁阻电动机和步进电动机等类型。
3. 按用途分类:可以分为驱动用电动机和控制用电动机两大类。
驱动用电动机又可以分为电动工具用电动机、家电用电动机、交通运输用电动机等类型,控制用电动机则可以分为测速发电机和控制发电机两种类型。
二、电机构造
电机的构造主要由定子和转子两部分组成。
定子是电机的固定部分,它通常由铁心、绕组和机座组成;转子是电机的旋转部分,它通常由转轴、铁心和绕组组成。
此外,根据不同类型的电机,电机的构造可能会有所不同,例如,永磁同步电机的构造还包括了永磁体等部件。
三、电机工作原理
电机的工作原理主要基于电磁感应定律和电磁力定律。
当电流在绕组中流动时,会产生磁场,这个磁场与转子相互作用产生转矩,从而使转子转动。
不同类型的电机工作原理有所不同,例如,直流电机通过换向器和电刷来改变电流的方向,从而改变产生的磁场方向,实现电机的旋转;交流电机则是通过交流电源产生变化的磁场,从而使转子转动。
四、电机性能参数
电机的性能参数主要包括以下几个方面:
1. 额定功率:指电机在额定运行条件下输出的机械功率。
2. 额定电压:指电机在额定运行条件下输入的电压值。
3. 额定电流:指电机在额定运行条件下输入的电流值。
电动机的常用分类(全)
电动机的常用分类(全)电动机是现代工业生产中最基础的动力设备之一,广泛应用于机械、电子、航空、船舶、冶金等领域。
根据其结构、用途和工作原理的不同,电动机可分为多种类型和常用分类。
本文将从电机的分类和特点、应用领域等方面全面介绍电动机的常用分类。
第一部分:电动机的基本分类1.DC电动机直流电动机是电动机的一种,它通过电流在固定磁场中的作用从而产生转矩和转动。
DC电动机可分为串联型、并联型、分别型和永磁型等多种类型。
其中,串联型是将电枢和电场串联起来供电,转速和电流成正比;并联型是将电枢和电场并联起来供电,转速和电流成反比;分别型则是将电枢和电场分别供电,转速和电流常数;永磁型是使用永久磁铁来产生磁场,省去了励磁环节。
2.AC电动机交流电动机广泛应用于各种机械和电子周边设备中。
根据不同的转子和定子结构,AC电动机可分为同步电动机、异步电动机和感应电动机。
其中,同步电机是在交流电源的频率和机械负担的负载下以恒定转速运转的电动机;异步电动机则是指转子转速和电源频率不同的交流电动机;感应电动机则是指感应电磁力作用下,通过感应器产生电流的电动机。
第二部分:电动机的应用分类1.按功率分类(1)小功率电动机:通常指1千瓦及以下电动机,主要应用于轻型机械设备、家电、电脑外围设备、数据处理设备和一些普通机房等场所的动力驱动。
(2)中功率电动机:通常指1千瓦至30千瓦的电动机,主要应用于食品、轻工、商业广告机械、风机、泵和纺织设备等场所。
(3)大功率电动机:通常指30千瓦及以上的电动机,这类电动机多应用于钢铁、水泥、化工等重型机械制造和铁路、水利、电力等行业的特种机械领域。
2.按转速分类(1)低速电动机:通常指转速在1500转以下的电动机,其低速特性适合于控制要求高、工艺特殊的传动系统,如卷取机、花式彩条机等。
(2)中速电动机:通常指转速在1500转至3000转之间的电动机,主要应用于一些较为复杂的传动系统和介质粘度较高的组合设备中。
电机的基本分类
电机的基本分类电机是将电能转化为机械能的装置,广泛应用于各种工业和家庭设备中。
根据不同的工作原理和结构特点,电机可以分为多种类型。
本文将对电机的基本分类进行详细介绍。
一、直流电机直流电机是最早被发明和应用的一种电动机。
它通过直流电源提供的电能来驱动转子旋转,实现将电能转化为机械能。
直流电机具有起动力大、速度调节范围广、反转方便等优点,因此在许多场合得到广泛应用。
按照不同的励磁方式,直流电机可以分为自励式直流电机和外励式直流电机两类。
自励式直流电机是指其磁场由其自身产生,而外励式直流电机则是通过外部磁场提供器来提供磁通量。
二、交流异步电动机交流异步电动机又称感应电动机,是利用交变磁通产生感应运动的原理工作的一种常见的三相交流马达。
它具有结构简单、制造成本低、可靠性高等优点,在各个领域得到了广泛应用。
交流异步电动机根据转子结构不同,可以分为鼠笼式异步电动机和涡流式异步电动机两类。
鼠笼式异步电动机的转子是由若干个平行的铜棒或铜管组成,而涡流式异步电动机的转子则是由若干个导体片组成。
三、同步电动机同步电动机是一种利用交变磁通在定子和转子之间产生磁场相互作用的一种电动机。
它具有功率因数高、稳定性好等优点,在大型发电厂、水泵站等场合得到广泛应用。
同步电动机根据励磁方式不同,可以分为永磁同步电动机和感应同步电动机两类。
永磁同步电动机的转子上安装有永久磁体,而感应同步电动机则是通过外部励磁器提供旋转磁场。
四、直线电机直线电机是将传统旋转运动转化为直线运动的一种特殊类型的电机。
它具有响应速度快、精度高等优点,在工业自动化、医学影像等领域得到了广泛应用。
直线电机根据结构不同,可以分为平面型直线电机和柱型直线电机两类。
平面型直线电机的定子和转子都是平面的,而柱型直线电机则是通过圆柱形的定子和转子来实现直线运动。
五、步进电机步进电机是一种特殊的电动机,它通过将旋转运动分解为若干个小步进来实现精确控制。
步进电机具有精度高、响应速度快等优点,在印刷、包装、纺织等领域得到广泛应用。
电机分类及各电机用途
电机分类及各电机用途1. 概述电机是将电能转换为机械能的一种装置,具有广泛应用。
按照工作原理和用途不同,电机可以分为多种类型。
本文将介绍各种电机的分类和应用。
2. 直流电机直流电机由滑环式直流电动机和永磁式直流电动机两种。
滑环式直流电动机制造技术更成熟,有较大的启动转矩和调速范围,广泛应用于机床、起重机、印刷机、包装机等设备。
永磁式直流电动机具有自吸附能力和较高的效率,被广泛应用于汽车、家用电器、电动工具等领域。
3. 交流电机交流电机包括感应电机和同步电机两种。
感应电机又分为单相感应电机和三相感应电机。
三相感应电机应用最广泛,它的结构简单、运转平稳、维护方便,主要用于工业生产轻载和重载机械设备,如风机、水泵、磨床、刨床等。
同步电机通常要求在逆、顺磁场区间内能保持同步转速,适用于高要求的定时控制,例如纺织、机械加工和电力传输等。
4. 稳态电机稳态电机是通过电子电路来实现电源直接驱动,能够实现频率调节,速度可达到最高100000转/分。
它的控制精度高、转速范围广,适用于医疗设备、航空航天、机械制造等精密领域。
5. 步进电机步进电机按阶数分为2相、3相和5相等数码步进电机。
步进电机特点是准确、可控性好,在精度要求高的联轴器、机床、包装机、数控机床和印刷机等设备中应用广泛。
6. 无刷电机无刷电机不需要机械触点和碳刷,具有低噪音、高效率和使用寿命长等特点。
无刷电机通常采用永磁体作为转矩源,被广泛应用于摄影摄像、家庭电器、无人机、边缘计算等领域。
7. 小结电机的类型众多,每种电机都有其特点和应用领域。
选择合适的电机,对于设备的正常运转和提高生产效率具有重要作用。
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电机种类目前各式电动汽车能示范运行的,都是在原燃油汽车的底盘、车厢之基础上改装而成的,即将发动机、油箱等系统全数拆下,然后装上电动机,电池等相关配套设备就形成电动汽车,而混合动力是在原然油系统基础上加装一套电池、电气驱动系统,形成了油、电混合驱动系统。
那么,电动汽车成本主要就在电池、充电机、驱动电机、控制器和电源转换设备等产品组成,约占到整车造价成本50—60%。
目前以纯电动汽车为例,电池有采用铅酸电池、镍氢电池、锂电池,电源有的采用直流电源、驱动直流电机,有的将车载直流电源经逆变器转换成交流电三相380V,供给三相异步电机,采用变频设备来调速。
电动汽车驱动电机不同,其成本也差异甚大,若采用直流有刷电机,车载电源可直接供给电机,使用这种电机采用晶闸管式控制器斩波方式调速。
目前电动汽车用直流有刷电机已经能满足电动汽车使用要求,但由于产量有限成本很高,品种规格不多,选择余地较小,晶闸管控制器原采用外国公司如意大利和美国产品,现在可以国产化,成本较高,同时关键元器件均采用外国公司生产和控制。
若用直流无刷电机,其必须与控制器一体制成,成本更高。
以调电源脉冲宽度来调电机转速,优点是体积小,重量轻。
电机能国产化,控制器的关键元器件均由国外公司生产,成本降下来可能性不大,且目前这种电机与电动汽车一样属研发阶段,形不成批量,成本高就在情理之中。
若用交流异步电机作为电动汽车驱动电机,其优点:体积小、重量轻,国产质量不差,由于车载电源系直流电,需将电源经逆变器转换成交流电,汽车电机电压380V左右,功率在几十kw不等,其逆变器功率不小,成本也不会低到哪里去,交流电机调速由变频方式调速,交流异步电机采用变频变压控制(VVVF)和磁场定向控制(FOC)也称矩量控制或解耦控制、变极控制。
变频控制器国产、进口都有,但关键元器件均为进口,因此,要降低成本也不太可能。
至于正在研发中的磁阻电机,也要由电子控制器来控制调速,其成本情况与上述相同。
开关磁阻电机采用模糊滑模控制(FSMC)方法来控制电机和调速,它若没有这种电子控制设备,电机就不能工作。
电动机的转速越高则电枢绕且切割磁场越快,产生的反电势越高。
反而限制了电流,使转矩降低,低转速下却可输出较大转矩。
因此在阻力较大的路面或走上坡路时,由于转矩较大,所以要消耗较大的电流,换句话说,电动机在低速运动,电动车在慢速行驶时,电流输出并不小,只是电压降低了。
电动机要调速度,就得通过改变电压来实现,这是电动机调速的理论基础。
而将车载电源之电压降低至电机调速之低电压,将有限的电源消耗在频繁的调速中,是一种浪费。
电机最高效率在额定转速那里,往下调速就效率低,转速越低效率越低。
而为了提高车载电源的利用率,应该希望电机的效率越高越好。
电动汽车驱动电机,要求启动、爬坡时高转矩,高速行驶时要求低转矩,要求变速范围大。
直流有刷电机、直流永磁无刷电机、交流异步电机、磁阻电机是目前电动汽车驱动电机的主流技术和首选机型,它们有一个不可避开的设备,电子控制设备和微机控制技术,这个构成了电动汽车成本的主要部份之一和技术障碍,目前核心技术掌握在外国人手中,我们要就得向他们购买,将来中国各种电动汽车推开形成产业,或有朝一日中国能出口电动汽车时,国外控制器核心技术拥有者会象彩电、DVD一样,来收专利费,这是后话,但这种可能并非天方夜谭。
若要降低电动汽车总成本,只能在电池、充电器、电机、控制器产品方面作文章。
要用技术创新的思路来改变这一局面,发明出一种新的电机驱动,变速机构系统和电池充电模式,走自己特色的路。
电动机应采用直流有刷电机,稍作改进后直接驱动,不用逆变电源,削去这一块成本,电机调速问题不采用暂波,调脉,调频率的通常做法,改用调内燃机油门的原理,车用驱动电机之功率,分解成若干个小功率电机,组成一个组合电机,该组合内的各个电机功率相等或功率大小不一,在启动、加速、轻载、重载、爬坡、怠速时分别启动或关闭其中几个电机,使之工作或停机。
即驾驶员根据电动汽车实际运行状况来调节电机工作的数量和总功率,而工作的电机始终以额定转速恒定输出转速和扭矩,而不必对其进行调速,这样就不再用电子控制器和调速器。
多电机驱动能减小整车主电机的电流和额定值功率,减小单个电机驱动时所需大电流对车载电池的冲击,这点对已使用较长时间寿命的电池和车载电池组内所储电量不多时的电池情况犹为重要和关键,能延长电池使用寿命。
2 电动汽车用电动机的种类和控制方法2.1 直流电动机有刷直流电动机的主要优点是控制简单、技术成熟。
具有交流电机不可比拟的优良控制特性。
在早期开发的电动汽车上多采用直流电动机,即使到现在,还有一些电动汽车上仍使用直流电动机来驱动。
但由于存在电刷和机械换向器,不但限制了电机过载能力与速度的进一步提高,而且如果长时间运行,势必要经常维护和更换电刷和换向器。
另外,由于损耗存在于转子上,使得散热困难,限制了电机转矩质量比的进一步提高。
鉴于直流电动机存在以上缺陷,在新研制的电动汽车上已基本不采用直流电动机[3]。
2.2 交流三相感应电动机2.2.1 交流三相感应电动机的基本性能交流三相感应电动机是应用得最广泛的电动机。
其定子和转子采用硅钢片叠压而定子之间没有相互接触的滑环、换向器等部件。
结构简单,运行可靠,经久耐用。
交流感应电动机的功率覆盖面很宽广,转速达到12000~15000r/min。
可采用空气冷却或液体冷却方式,冷却自由度高。
对环境的适应性好,井能够实现再生反馈制动。
与同样功率的直流电动机相比较,效率较高,质量减轻一半左右,价格便宜,维修方便。
2.2.2 交流感应电动机的控制系统由于交流三相感应电动机不能直接使用蓄电池供给的直流电,另外交流三相感应电动机具有非线性输出特性。
因此,在采用交流三相感应电动机的电动汽车上,需要应用逆变器中的功率半导体器件,将直流电变为频卒和幅值都可以调节的交流电来实现对交流三相电动机的控制。
主要有v/f控制法、转差频率控制法。
用矢量控制法,对交流三相感应电动机的励磁绕组交流电的频率和输入交流三相感应电动机的端调控制,控制交流三相感应电动机旋转磁场的磁通量和转矩,实现改变交流三相感应电动机转速和输出转矩,来满足负载变化特性的要求,并能够获得最高效率,从而使得交流三相感应电动机能够在电动汽车上得到广泛应用。
2.2.3 交流三相感应电动机的不足交流三相感应电动机的耗电量较大,转子容易发热,在高速运转时需要保证对交流三相感应电动机的冷却,否则会损坏电动机。
交流三相感应电动机的功率因数较低,使得变频变压装置的输入功率因数也较低,因此需要采用大容量的变频变压装置。
交流三相感应电动机的控制系统的造价远远高于交流三相感应电动机本身,增加了电动汽车的成本[2-4]。
另外,交流三相感应电动机的调速性也较差。
2.3 永磁无刷直流电动机2.3.1永磁无刷直流电动机的基本性能永磁无刷直流电动机是一种高性能的电动机。
它的最大特点就是具有直流电动机的外特性而没有刷组成的机械接触结构。
加之,它采用永磁体转子,没有励磁损耗:发热的电枢绕组又装在外面的定子上,散热容易,因此,永磁无刷直流电动机没有换向火花,没有无线电干扰,寿命长,运行可靠,维修简便。
此外,它的转速不受机械换向的限制,如果采用空气轴承或磁悬浮轴承,可以在每分钟高达几十万转运行。
永磁无刷直流电动机机系统相比具有更高的能量密度和更高的效率,在电动汽车中有着很好的应用前景。
2.3.2 永磁无刷直流电动机的控制系统典型的永磁无刷直流电动机是一种准解耦矢量控制系统,由于永磁体只能产生固定幅值磁场,因而永磁无刷直流电动机系统非常适合于运行在恒转矩区域,一般采用电流滞环控制或电流反馈型SPWM法来完成。
为进一步扩充转速,永磁无刷直流电动机也可以采用弱磁控制。
弱磁控制的实质是使相电流相位角超前,提供直轴去磁磁势来削弱定子绕组中的磁链。
2.3.3 永磁无刷直流电动机的不足永磁无刷直流电动机受到永磁材料工艺的影响和限制,使得永磁无刷直流电动机的功率范围较小,最大功率仅几十千瓦。
永磁材料在受到振动、高温和过载电流作用时,其导磁性能可能会下降或发生退磁现象,将降低永磁电动机的性能,严重时还会损坏电动机,在使用中必须严格控制,使其不发生过载。
永磁无刷直流电动机在恒功率模式下,操纵复杂,需要一套复杂的控制系统,从而使得永磁无刷直流电动机的驱动系统造价很高[5-10]。
2.4 开关磁阻电动机2.4.1 开关磁阻电动机的基本性能开关磁阻电动机是一种新型电动机,该系统具有很多明显的特点:它的结构比其它任何一种电动机都要简单,在电动机的转子上没有滑环、绕组和永磁体等,只是在定子上有简单的集中绕组,绕组的端部较短,没有相间跨接线,维护修理容易。
因而可靠性好,转速可达15000 r/min。
效率可达85%~93%呢,比交流感应电动机要高。
损耗主要在定子,电机易于冷却;转子元永磁体,调速范围宽,控制灵活,易于实现各种特殊要求的转矩一速度特性,而且在很广的范围内保持高效率。
更加适合电动汽车动力性能要求。
2.2.4 开关磁阻电动机的控制系统开关磁阻电动机具有高度的非线性特性,因此,它的驱动系统较为复杂。
它的控制系统包括功率变换器。
a.功率变换器开关磁阻电动机的励磁绕组,无论通过正向电流或反向电流,其转矩方向不变,期换向,每相只需要一个容量较小的功率开关管,功率变换器电路较简单,不会出现直通故障,可靠性好,易于实现系统的软启动和四象限运行,具有较强的再生制动能力。
成本比交流三相感应电动机的逆变器控制系统要低。
b.控制器控制器由微处理器、数字逻辑电路等元件组成。
微处理器根据驾驶员输入的命令,同时对位置检测器、电流检测器所反馈的电动机转子位置,进行分析、处理,并在瞬间做出决策,发出一系列执行命令,来控制开关磁阻电动机适应电动汽车不同条件下运行。
控制器性能好坏和调节的灵活性,取决于微处理器的软件和硬件的性能配合关系。
c.位置检测器开关磁阻电动机需要高精度的位置检测器,来为控制系统提供电动机转子的位置、转速和电流的变化信号,并要求有较高的开关频率以降低开关磁阻电动机的噪声。
2.4.3 开关磁阻电动机的不足开关磁阻电动机的控制系统比其他电动机的控制系统复杂一些,位置检测器是开关磁阻电动机的关键器件,其性能对开关磁阻电动机的控制操作有重要影响。
由于开关磁阻电动机为双凸极结构,不可避免地存在转矩波动,噪声是开关磁阻电动机最主要的缺点。
但近年来的研究表明,采用合理的设计、制造和控制技术,开关磁阻电动机的噪声完全可以得到良好的抑制。
另外,由于开关磁阻电动机输出转矩波动较大,功率变换器的直流电流波动也较大,所以在直流母线上需要装置一个很大的滤波电容器[2,11-13]3 电动汽车采用的备种驱动电动机性能比较电动汽车在不同的历史时期采用了不同的电动是采用了控制性能最好和成本较低的直流电动机。