常用电动机类型及特点

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常用电机的种类和用途

常用电机的种类和用途

常用电机的种类和用途一、直流电机1. 制动器•用途:直流电机制动器广泛应用于电梯、起重机、轨道交通等设备中,用于实现停车和制动控制。

•特点:具有快速反应、可靠性高、制动力矩稳定等特点。

2. 扇形电机•用途:扇形电机主要用于风扇、空调等家用电器中,用于产生风力或气流。

•特点:体积小、噪音低、节能高效。

3. 舵机•用途:舵机广泛应用于机器人、遥控模型等领域,用于控制机械臂、舵面等部件的运动。

•特点:具有高精度、快速响应、稳定性好等特点。

4. 无刷直流电机•用途:无刷直流电机主要应用于电动工具、家电、汽车等领域,用于实现动力传输。

•特点:寿命长、效率高、无电刷磨损等优点。

二、交流电机1. 感应电动机•用途:感应电动机广泛应用于工业生产中的泵、风机、压缩机等设备,用于驱动机械运动。

•特点:结构简单、可靠性高、维护成本低等特点。

•用途:同步电动机主要应用于电力系统中的发电机、水泵等设备,用于产生电能或驱动机械。

•特点:运行稳定、功率因数高、调速性能好等优点。

3. 阻抗式电动机•用途:阻抗式电动机主要用于家庭电器中的洗衣机、冰箱等设备,用于驱动转动部件。

•特点:体积小、噪音低、节能高效等特点。

4. 电磁矩电动机•用途:电磁矩电动机广泛应用于机床、冶金设备等领域,用于实现精密控制和高速运动。

•特点:响应速度快、控制精度高、负载能力强等优点。

三、步进电机1. 单相步进电机•用途:单相步进电机主要用于家用电器中的微波炉、洗衣机等设备,用于驱动转盘、搅拌器等部件。

•特点:结构简单、成本低、控制方便等特点。

2. 二相步进电机•用途:二相步进电机广泛应用于打印机、数码相机等设备,用于精确定位和控制转动角度。

•特点:精度高、运行平稳、响应速度快等优点。

3. 三相步进电机•用途:三相步进电机主要应用于纺织、印刷等行业的机械设备中,用于实现精密控制和高速运动。

•特点:输出扭矩大、运行平稳、控制精度高等特点。

•用途:四相步进电机广泛应用于数控机床、光纤设备等领域,用于实现高精度的定位和控制。

电机的分类及功能特性

电机的分类及功能特性

电机分类电机的种类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。

1.1.1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。

1.1.1.1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。

1.1.1.2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。

1.1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、异步电动机、同步电动机。

2.1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。

2.2异步电机可‎划分:感应电动机和‎交流换向器电‎动机。

2.2.1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。

2.2.2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.按用途划分:驱动用电动机‎和控制用电动‎机。

4.1驱动用电动‎机划分: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。

4.2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‎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)。

6.按运转速度划‎分:高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。

交流电机主要类型及特点

交流电机主要类型及特点

交流电机主要类型及特点
交流电机是一种将电能转换为机械能的装置。

它们可以通过交流电源来运转,并且广泛应用于各种工业和家用设备中。

根据其工作原理和结构特点,交流电机主要可以分为以下几种类型:
1.异步电机:也称为感应电机,是最常见的交流电机类型之一。

它们采用旋转磁场的原理来产生动力,通常用于较低功率的应用。

异步电机结构简单,维护成本低,但运行效率较低,速度控制范围较窄。

2.同步电机:同步电机是一种可以保持恒定速度的电机,通常用于高功率应用,如大型发电机和电动机车。

与异步电机不同,同步电机需要外部电源提供定向电流,以保持其恒定速度。

同步电机的效率较高,速度控制范围较广,但是它们需要更高的启动电流和更复杂的控制系统。

3.无刷直流电机:与传统的有刷直流电机不同,无刷直流电机使用电子控制器来自动翻转电流方向,从而使电机转动。

这种电机通常用于需要高速运转和较高效率的应用,如电动工具、无人机和模型车辆。

除了以上类型外,还有一些特殊类型的交流电机,如步进电机、有刷直流电机等。

这些电机具有各自独特的结构和特点,可根据具体应用需求进行选择。

总的来说,交流电机在现代生产和生活中扮演着重要的角色。

了解不同类型的电机及其特点可以帮助我们更好地应用它们,提高生产和生活效率。

归纳电机的分类及应用知识

归纳电机的分类及应用知识

归纳电机的分类及应用知识电机是由电能转化为机械能的设备,广泛应用于工业、农业、家用电器等领域。

根据其工作原理和结构特点,电机可以分为直流电机、交流电机和特殊电机等多种类型。

下面将详细介绍电机的分类及应用。

一、直流电机直流电机是利用直流电能产生旋转力矩的电动机。

它根据励磁方式和换向方式可分为三种类型:永磁直流电机、电磁励磁直流电机和换向器直流电机。

1. 永磁直流电机永磁直流电机利用永磁体产生的磁场和电流导线之间的相互作用产生旋转力矩。

由于其结构简单、体积小、起动扭矩大等优点,广泛应用于自行车、电动工具、家电及一些小型机械设备中。

2. 电磁励磁直流电机电磁励磁直流电机是利用电磁铁产生的磁场和电流导线之间的相互作用产生旋转力矩。

它具有可变励磁、起动扭矩大、转速范围宽等特点,广泛应用于电动机车、轮船、起重机和机床等大型机械设备中。

3. 换向器直流电机换向器直流电机利用电流转向的换向器或机械换向器,改变电流对电动机的励磁方式实现旋转。

它具有结构简单、起动扭矩大、可变速等特点,广泛应用于家用电器、自动控制设备、电动车等领域。

二、交流电机交流电机是利用交流电产生旋转力矩的电动机,根据其结构和工作原理可以分为异步电机和同步电机。

1. 异步电机异步电机是利用电磁感应原理工作的电动机,其转子的转速一般低于电动机的同步转速,所以称为异步电机。

根据转子结构的不同,异步电机又可分为鼠笼型异步电机和绕线型异步电机。

鼠笼型异步电机具有结构简单、可靠性高等优点,广泛应用于机床、压缩机、风机、泵等工业设备中。

绕线型异步电机由于具有较大的起动转矩和转速调节范围广的特点,广泛应用于起动扭矩要求高的工业设备,如卷扬机、起重机等。

2. 同步电机同步电机是利用电流产生的磁场与旋转磁场的同步作用产生旋转力矩的电动机。

由于同步电机具有良好的调速性能和运行稳定性,所以广泛应用于发电机、冷冻压缩机、高速机床和制造高准直线性运动等场合。

三、特殊电机除了直流电机和交流电机之外,还有一些特殊类型的电机,如步进电机、无刷直流电机等。

电机与拖动基础

电机与拖动基础

电机与拖动基础一、电机的基本概念电机是一种将电能转化为机械能的装置,它是现代工业中不可或缺的重要设备。

根据其工作原理和结构特点,电机可分为直流电机、交流异步电机、交流同步电机等多种类型。

二、电机的分类及特点1. 直流电机:直流电动机是最早发明的一种电动机,具有转矩大、转速范围广、调速方便等优点。

但由于其结构复杂,制造成本较高,在实际应用中逐渐被交流异步电动机所替代。

2. 交流异步电动机:交流异步电动机由于其结构简单、制造成本低廉等优点,在现代工业中得到广泛应用。

它主要分为单相异步电动机和三相异步电动机两种类型。

3. 交流同步电动机:与异步电动机不同,交流同步电动机在运行过程中转速始终与供给它的交流频率成正比。

它具有功率因数高、效率高等优点,但需要外部控制器进行调速。

三、拖动系统基础知识拖动系统是指利用各种驱动装置将某物体或工件进行运动的装置。

在现代工业中,拖动系统广泛应用于各种生产线和机械设备中。

拖动系统通常由电机、传动装置、行走部件等组成。

四、传动装置1. 皮带传动:皮带传动是一种常见的机械传动方式,其主要优点是结构简单、制造成本低廉等。

但由于其存在滑移现象,效率较低。

2. 齿轮传动:齿轮传动是一种高效的机械传动方式,它具有转矩大、精度高等优点。

但由于齿轮制造精度要求较高,成本较高。

3. 蜗杆传动:蜗杆传动是一种常用的减速装置,在工业生产中得到广泛应用。

它具有结构简单、减速比大等优点。

五、行走部件1. 轮式行走部件:轮式行走部件通常由车轮和驱动装置组成,适用于平整路面上的运输任务。

2. 履带式行走部件:履带式行走部件通常由履带和驱动装置组成,适用于复杂地形和恶劣环境下的运输任务。

3. 悬挂式行走部件:悬挂式行走部件通常由悬挂装置和驱动装置组成,适用于高速公路等平整路面上的运输任务。

六、拖动系统的应用领域1. 工业生产线:拖动系统在工业生产线中得到广泛应用,如汽车生产线、食品加工生产线等。

2. 交通运输:拖动系统在交通运输领域中也有重要作用,如汽车、火车、飞机等。

常用电动机类型及特点

常用电动机类型及特点

电动机类型及特点一、同步电机与异步电机区别:〔均属交流电机〕结构:同步电机和异步电机的定子绕组是相同的,主要区别在于转子的结构. 同步电机的转子上有直流励磁绕组,所以需要外加励磁电源,通过滑环引入电流;而异步电机的转子是短路的绕组,靠电磁感应产生电流〔又称感应电机〕. 相比之下,同步电机较复杂,造价高.应用:同步电机大多用在大型发电机的场合.而异步电机那么几乎全用在电动机场合.同步电机效率较异步电机稍高,在2000KW以上的电动机选型时,一般要考虑是否选用同步电机.二、单相异步电动机与三相异步电动机:单项电动机:当单相正弦电流通过定子绕组时,电机就会产生一个交变磁场, 这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化,但在空间方位上是固定的,所以又称这个磁场是交变脉动磁场.这个交变脉动磁场可分解为两个以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场,当转子静止时,这两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等、方向相反的转矩,使得合成转矩为零,所以电机无法旋转.当我们用外力使电动机向某一方向旋转时〔如顺时针方向旋转〕,这时转子与顺时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变小;转子与逆时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变大.这样平衡就打破了,转子所产生的总的电磁转矩将不再是零,转子将顺着推动方向旋转起来.通常根据电动机的起动和运行方式的特点,将单相异步电动机分为单相电阻起动异步电动机、单相电容起动异步电动机、单相电容运转异步电动机、单相电容起动和运转异步电动机、单相罩极式异步电动机五种.区别:三相异步电动机采用380V三相供电,单相电机是用220V的电源,而且都是小功率的,最大只有2.2KW .相比于同转速同功率的三相电机,单项电机的效率低、功率因数低、运行平稳性差、且体积大,本钱高,但由于单相电源方便,且调速方便,因此广泛用于电开工具、医疗器械、家用电器等.三、无刷直流电机1、无刷直流电机:无刷直流电机是永磁式同步电机的一种,而并不是真正的直流电机.无刷直流电机不使用机械的电刷装置,采用方波自控式永磁同步电机,以霍尔传感器取代碳刷换向器,以钕铁硼作为转子的永磁材料,性能上相较一般的传统直流电机有很大优势,是当今最理想的调速电机.直流无刷电机由电动机主体和驱动器组成,在电动机内装有位置传感器检测电动机转子的极性,驱动器由功率电子器件和集成电路等构成,其功能是:接受电动机的启动、停止、制动信号,以限制电动机的启动、停止和制动;接受位置传感器信号和正反转信号, 用来限制逆变桥各功率管的通断,产生连续转矩;接受速度指令和速度反应信号,用来限制和调整转速;提供保护和显示等等.特点:•全面替代直流电机调速、变频器+变频电机调速、异步电机+减速机调速;•具有传统直流电机的所有优点,同时又取消了碳刷、滑环结构;•可以低速大功率运行,可以省去减速机直接驱动大的负载;•体积小、重量轻、出力大;•转矩特性优异,中、低速转矩性能好,启动转矩大,启动电流小;•无级调速,调速范围广,过载水平强;•软启软停、制动特性好,可省去原有的机械制动或电磁制动装置;•效率高,电机本身没有励磁损耗和碳刷损耗,消除了多级减速耗,综合节电率可达20%〜60%,仅节电一项一年收回购置本钱;•可靠性高,稳定性好,适应性强,维修与保养简单;•耐颠簸震动,噪音低,震动小,运转平滑,寿命长;•没有无线电干扰,不产生火花,特别适合爆炸性场所,有防爆型;•根据需要可选梯形波磁场电机和正旋波磁场电机.2、无刷直流电机与有刷直流电机直流无刷电机和直流电机是2个概念.虽然直流无刷电机名字带直流,实际上是不是直流电机.从分类上来看,直流电机是一类,而直流无刷电机那么属于同步电机. 〔1〕无刷电机的优点•无电刷、低干扰:没有了有刷电机运转时产生的电火花,极大减少了电火花对遥控无线电设备的干扰.•噪音低,运转顺畅:没有了电刷,运转时摩擦力大大减小,运行顺畅,发热量低,效率高,噪音低,对于模型运行稳定性是一个巨大的支持.•寿命长,低维护本钱:无刷电机的磨损主要是在轴承上,从机械角度看,无刷电机几乎是一种免维护的电动机了,必要的时候,只需做一些除尘维护即可.但有刷电机低速扭力性能优异、转矩大等性能特点是无刷电机不可替代的〔2〕从趋势上论,无刷减速电机可能取代有刷减速电机•适用范围:无刷电机通常被使用在限制要求比拟高,转速比拟高的设备上, 如航模,精密仪器仪表等对电机转速限制严格,转速到达很高的设备;通常动力设备使用的都是有刷电机,如吹风机,工厂的电动机,家用的抽油烟机等;•使用寿命:无刷电机通常使用寿命在几万小时这个数量级,主要取决于轴承的不同;通常有刷电机的连续工作寿命在几百到1千多个小时,到达使用极限就需要更换碳刷;•使用效果:无刷电机通常是数字变频限制,可控性强,从每分钟几转,到每分钟几万转都可以很容易实现.碳刷电机启动以后工作转速恒定,调速不是很容易,串激电机也能到达20000转/秒,但是使用寿命会比拟短.•节能环保方面:相对而言,无刷电机采用变频技术限制的会比串激电机节能很多,最典型的就是变频空调和冰箱.•维修方面:碳刷电机需要更换碳刷,而无刷电机,使用寿命很长,日常维护根本不需要.•噪音方面:与是否是有刷电机无关,主要是看轴承和点击内部组件的配合情况.3、无刷直流电机与交流电机无刷直流电机,定子是旋转磁场,拖着转子磁场转动;交流同步电机,也是定子旋转磁场拖着转子磁场转动;它们的不同是,旋转磁场旋转的原因不同:〔1〕交流同步电机,定子磁场转动的原因是彼此落后120度的三相对称交流电,定子磁场的转动是交流电的变化快慢;〔2〕直流电机,是直流电源不变的恒定电压,与线圈连接实际位置的改变形成的,而且与线圈连接实际位置的改变是转子转动的快慢;这样,它们的调速方法就不同:〔1〕交流同步电机,定子磁场转动的原因是彼此落后120 度的三相对称交流电,定子磁场的转动是交流电的变化快慢;只要改变交流电变化的快慢,就能改变电机的转速,即变频调速;〔2〕直流电机,是直流电源不变的恒定电压,与线圈连接实际位置的改变形成的,而且与线圈连接实际位置的改变只与转子转动的快慢相关;只要改变转子的转速就可以调速,而转子的转速与电压成正比,改变电压就可改变转速,即调压调速;直流调速不改变电机的负载性质,而交流调速改变了负载的性质;交流调速〔变频〕,频率不同时,交流电机的感抗大小不同,负载性质随之改变,是一个极不稳定的系统,很难实现精细调速.直流调速〔变压〕,电压不同时,直流电机的电阻大小不变,负载性质不变,是一个非常稳定的系统,很容易实现精细调速,几个毫伏的电压速度都可以分辨.由于无刷直流电动机的励磁来源于永磁体,没有激磁损耗的问题,由于转子中无交变磁通,其转子上既无铜耗又无铁耗,综合效率比同容量异步电动机高出10〜20%左右〔依据功率大小而定〕.无刷直流电动机具有高效率、高转矩、高精度的三高特性,非常适合使用在24小时连续运转的机械,同时具有体积小, 重量轻,可作成各种体积形状,产品性能超越传统直流电机的所有优点,是当今最理想的调速电机.比拟:直流电机具有优良的启动特性和调速特性,但造价较高;交流电机造价低,电源方便,但启动特性和调速特性稍差;4、无刷直流电机与交流伺服电机直流无刷电机:无刷直流电机感应反电动势也是梯形波的.无刷直流电机的限制需要位置信息反应,必须有位置传感器或是采用无位置传感器估计技术, 构成自控式的调速系统.限制时各相电流也尽量限制成方波,逆变器输出电压根据有刷直流电机PWM 的方法进行限制即可.本质上,无刷直流电机也是一种永磁同步电动机,调速实际也属于变压变频调速范畴.交流伺服电机:通常说的交流永磁同步伺服电机具有定子三相分布绕组和永磁转子,感应电动势波形为正弦,外加的定子电压和电流也应为正弦波,一般靠交流变压变频器提供.永磁同步电机限制系统常采用自控式,也需要位置反应信息,可以采用矢量限制〔磁场定向限制〕或直接转矩限制的先进限制方式.区别:方波和正弦波限制导致的设计理念不同.最后明确一个概念,无刷直流电机的所谓“直流变频〞实质上是通过逆变器进行的交流变频,从电机理论上讲,无刷直流电机与交流永磁同步伺服电机相似,应该归类为交流永磁同步伺服电机;但习惯上被归类为直流电机,由于从其限制和驱动电源以及限制对象的角度看,称之为“无刷直流电机〞也算是适宜的.四、电机调速1、直流电机调速:转子电路串联电阻〔短时调速〕、转子电路电压〔广泛应用,调节范围0—基速〕、改变磁通〔只能提升转速,基速以上,恒功率调速〕〔1〕电压调速:可控电源调速、PWM 〔脉宽调制〕调速〔广泛应用〕与老式的可控直流电源调速系统相比,PWM调速系统有以下优点:a、采用全控型器件的PWM调速系统,其脉宽调制电路的开关频率高,因此系统的频带宽,响应速度快,动态抗扰水平强.b、由于开关频率高,仅靠电动机电枢电感的滤波作用就可以获得脉动很小的直流电流,电枢电流容易连续,系统的低速性能好,稳速精度高,调速范围宽,同时电动机的损耗和发热都较小.c、PWM系统中,主电路的电力电子器件工作在开关状态,损耗小,装置效率高,而且对交流电网的影响小,没有晶闸管整流器对电网的“污染〞, 功率因数高,效率高.d、主电路所需的功率元件少,线路简单,限制方便.目前,受到器件容量的限制,PWM直流调速系统只用于中、小功率的系统.国内的超大功率调速还要依靠可控硅实现可控整流来实现直流电机的调压调速2、交流电机调速:〔1〕三相异步电动机:a、变极对数调速方法:改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机定子极对数到达调速目的. 特点:具有较硬的机械特性,稳定性良好;无转差损耗,效率高;接线简单、限制方便、价格低;有级调速,级差较大,不能获得平滑调速;可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用,获得较高效率的平滑调速特性.本方法适用于不需要无级调速的生产机械,如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等.b、变频调速:改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法.变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器,变频器可分成交流一直流一交流变频器和交流一交流变频器两大类,目前国内大都使用交一直一交变频器.其特点:效率高,调速过程中没有附加损耗;应用范围广,可用于笼型异步电动机;调速范围大,特性硬,精度高;技术复杂,造价高,维护检修困难.本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合.c、串级调速:绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差,到达调速的目的.根据转差功率吸收利用方式,串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式,多采用晶闸管串级调速,其特点为:可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上,效率较高;装置容量与调速范围成正比,投资省,适用于调速范围在额定转速70%—90% 的生产机械上;调速装置故障时可以切换至全速运行,预防停产;晶闸管串级调速功率因数偏低, 谐波影响较大.本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用.九串入附加电阻:绕线式异步电动机转子串入附加电阻,使电动机的转差率加大,电动机在较低的转速下运行.串入的电阻越大,电动机的转速越低.此方法设备简单,限制方便,但转差功率以发热的形式消耗在电阻上.属有级调速,机械特性较软.e、定子调压调速:由于电动机的转矩与电压平方成正比,因此最大转矩下降很多,为了扩大调速范围,调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机,如专供调压调速用的力矩电动机,或者在绕线式电动机上串联频敏电阻.为了扩大稳定运行范围,当调速在2:1以上的场合应采用反应限制以到达自动调节转速目的.调压调速的主要装置是一个能提供电压变化的电源,目前常用的调压方式有串联饱和电抗器、自耦变压器以及晶闸管调压等几种.晶闸管调压方式为最正确.调压调速的特点:调压调速线路简单,易实现自动限制;调压过程中转差功率以发热形式消耗在转子电阻中,效率较低.调压调速一般适用于100KW 以下的生产机械.f、电磁调速:特点:装置结构及限制线路简单、运行可靠、维修方便;调速平滑、无级调速;对电网无谐影响;速度失大、效率低.本方法适用于中、小功率,要求平滑动、短时低速运行的生产机械.g、液力耦合器调速:特点:功率适应范围大,可满足从几十千瓦至数千千瓦不同功率的需要;结构简单,工作可靠,使用及维修方便,且造价低;尺寸小,能容大;限制调节方便,容易实现自动限制.本方法适用于风机、水泵的调速.〔2〕单相异步电动机:〔和力矩电机相比,它恒转矩;和变频电机相比它不节能;和直流电机相比,它限制的精度低;〕单相异步电动机和三相异步电动机一样,它的转速调节较困难.如采用变频调速那么设备复杂、本钱高.为此一般只进行有极调速,主要的调速方法有:a、串电抗器调速(降压调速):将电抗器与电动机定子绕组串联,利用电抗器上产生的压降使加到电机定子绕组上的电压低于电源电压,从而到达降低电动机转速的目的.此种调速方法,只能是由电机的额定转速往低调.多用在吊扇及台扇上.b、电动机绕组内部抽头调速:通过调速开关改变中间绕组与启动绕组及工作绕组的接线方法,从而到达改变电动机内部气隙磁场的大小,到达调节电动机转速的目的.有L型和T型两种接法.c、交流晶闸管调速:利用改变晶闸管的导通角,来实现调节加在单相电动机上的交流电压的大小,从而到达调速的目的.此方法可以实现无级调速,缺点是有一些电磁干扰.常用于电风扇的调速上.五、电机启动1、直流电机启动(1)启动方法直接合闸起动:直接合闸起动就是将电动机直接接入到额定电压的电源上启动.由于直流电机电枢回路电阻和电感都较小,而转动体具有一定的机械惯性,起动的开始阶段电流很大最大可达额定电流的15〜20倍.由于电动机启动电流很大,所以启动转矩大,电动机启动迅速,但这一电流会使电网受到扰动、机组受到机械冲击、换向器发生火花.它只适用于功率不大于4千瓦小型电动机,如家用电器中的直流电机.串电阻起动:在启动时将一组启动电阻?串人电枢回路,以限制启动电流,而当转数上升到额定转数后,再把启动变阻器从电枢回路中切除.启动电流小,但是变阻器比拟笨重,启动过程中要消耗很多的能量.降电压起动:在启动时通过暂时降低电动机供电电压的方法来限制启动电濡要有一套可变电压的直流电源,这种方法只适合于大功率直流电机.〔2〕启动转矩直流电机的起动转矩由你自己设定,假设全压直接起动,可以到达额定转矩的多倍,这样将使机械损毁,所以必须参加启动电阻以减少起动电流从而减少起动转矩,一般参加的启动电阻使起动转矩为额定转矩的2-2.5倍左右,这样电机及机械可以承受,启动过程也能加快.2、交流电机启动〔1〕启动方法全压启动:在电网容量和负载两方面都允许全压直接起动的情况下,可以考虑采用全压直接起动.优点是操纵限制方便,维护简单,而且比拟经济.主要用于小功率电动机的起动,从节约电能的角度考虑,大于11kw的电动机不宜用此方法.自耦减压起动:利用自耦变压器的多抽头减压,既能适应不同负载起动的需要,又能得到更大的起动转矩,是一种经常被用来起动较大容量电动机的减压起动方式.它的最大优点是起动转矩较大,当其绕组抽头在80%处时,起动转矩可达直接起动时的64%.并且可以通过抽头调节起动转矩. 至今仍被广泛应用.Y-A起动:正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电动机,在起动时将定子绕组接成星形,待起动完毕后再接成三角形,降低起动电流,减轻对电网的冲击.起动电流只是原来按三角形接法直接起动时的1/3,起动转矩也降为原来按三角形接法直接起动时的1/3.适用于无载或者轻载起动的场合.同任何别的减压起动器相比拟,其结构最简单,价格也最廉价.除此之外,当负载较轻时,可以让电动机在星形接法下运行,这样能使电动机的效率有所提升,并节约了电力消耗.软起动器:利用可控硅的移相调压原理来实现电动机的调压起动,起动效果好但本钱较高.可控硅工作时谐波干扰较大,对电网有一定的影响.另外电网的波动也会影响可控硅元件的导通,特别是同一电网中有多台可控硅设备时.因此可控硅元件的故障率较高,由于涉及到电力电子技术, 因此对维护技术人员的要求也较高.变频器:由于涉及到电力电子技术,微机技术,因此本钱高,对维护技术人员的要求也高,因此主要用在需要调速并且对速度限制要求高的领域.总之,星三角起动,自藕减压起动因其本钱低,维护相对软起动和变频限制容易,目前在实际运用中还占有很大的比重.但因其采用分立电气元件组装,限制线路接点较多,在其运行中,故障率相比照拟高.〔2〕启动转矩启动转矩表征了电动机的启动水平,启动转矩大于额定转矩,一般电机样板上标有两者的关系〔倍数〕,一般2倍左右,它与启动方式有关〔如星三角起动,变频调速起动等〕,直接起动鼠笼式一般为额定力矩的0.8到2.2倍.通常起动转矩为额定转矩的125%以上.与之对应的电流称为起动电流,通常该电流为额定电流的6倍左右.一般自耦变压器的抽头有65%和80%两组,需要较大启动转矩时接80%,否那么接65%;六、电机制动1、反接制动:在电机断开电源后,在电机的电源上加上与正常运行电源反相的电源,加快电机的减速.反接制动有一个最大的缺点:当电机转速为0时,如果不及时撤除反相后的电源,电时机反转.因此, 不允许反转的机械,如一些车床等,制动方法就不能采用反接制动了,而只能采用能耗制动或机械制动.2、能耗制动:定子绕组中通以直流电,从而产生一个固定不变的磁场,转子按旋转方向切割磁力线,产生一个制动力矩.由于是在定子绕组中通以直流电来制动,因而能耗制动又叫直流注入制动.在一些要求制动时间短和制动效果好的场合,一般不使用此制动方法.3、再生制动:当电机的转子速度超过电机同步磁场的旋转速度时,转子绕组所产生的电磁转矩的旋转方向和转子的旋转方向相反,电机处于制动状态.此时,可以采取一定的举措把产生的电能回馈给电网, 因此,再生制动也叫发电制动.再生制动会出现在以下两种场合:1、起重机重物下降时,电机转子在重物重力的手动下,转子的转速有可能超过同步转速,此时,电机处于再生制动状态.2、变频调速时,当变频器把频率降低时,同步转速也随之降低.但转子转速由于负载惯性的作用,不会马上降低,此时,电机也会处于再生制动状态,直至拖动系统的速度也下降为止.4、机械制动采用机械装置使电动机断开电源后迅速停转的制动方法.如电磁抱闸、电磁离合器等电磁铁制动器.七、伺服电机1、直流伺服电机与直流无刷电机直流无刷电机和直流伺服电机是2类,概念上不存在交集.简言之:直流伺服电机特指直流有刷电机.无刷电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定.限制复杂,容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以正弦波换相.电机免维护,效率很高,运行温度低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境.2、交流伺服电机与直流伺服电机直流伺服电机:就是把直流电机加上编码器形成闭环限制,电机通过改变电的大小来改变电机的扭矩、速度等参数.直流伺服电机的结构和普通直流电机差不多,只是直流电机为满足低惯量采用细长电枢,盘形或空心杯的,或者改成了永磁电机,是最理想的调速系统,这就导致直流伺服电机比拟容易实现调速,限制精度较高.缺点是直流伺服电机有碳刷,容易造成电机的磨损,而且维护本钱高操作麻烦.交流伺服电机:是交流电机的一种,通过伺服驱动器的矢量限制理论限制电机的扭矩,速度、位置等等,交流伺服电机的转子电阻一般很大,这样可以预防自转,当限制电压消失后,由于有励磁电压,此时的交流伺服电机中会有脉振磁动势,交流伺服就是是一种带编码器的同步电机,效果比直流伺服稍微差一点,但维护方便.缺点是价格高、精度没直流的好!推荐使用交流伺服电机, 直流伺服电机太热,限制精度不好,使用寿命短.永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比拟,主要优点有:⑴无电刷和换向器,因此工作可靠,对维护和保养要求低.⑵定子绕组散热比拟方便.⑶ 惯量小,易于提升系统的快速性波纹管联轴器.⑷适应于高速大力矩工作状态. ⑸同功率下有较小的体积和重量.八、步进电机。

各种电机的分类特点

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。

「汇总」25类三相异步电机产品型号、结构特点及应用场所

「汇总」25类三相异步电机产品型号、结构特点及应用场所

「汇总」25类三相异步电机产品型号、结构特点及应用场所25类常用三相异步电机产品型号、结构特点及应用场所1.小型三相异步电动机(封闭式)Y2(IP55)、Y(IP44)、JO2、JOH80-3550.75~315KW外壳为封闭式,可防止灰尘、水滴浸入。

Y2为F级绝缘,Y为B级绝缘,JO2为E级绝缘用于无特殊要求的各种机械设备,如:金属切削机床、水泵、鼓风机、运输机械等。

2.小型三项异步电动机(防护式)Y(IP23)、J2、JH160-31511-250KW外壳为防护式,能防止直径大于12mm的杂物或水滴与垂直线成60°角进入电动机适用于运行时间长、负荷率较高的各种机械设备。

3.高效三相异步电动机YX(IP44)H100-2801.5-90KW用冷轧硅钢片及新工艺降低电动机损耗,效率较Y系列基本平均高3%,适用于重载启动的场合,如起重设备、卷扬机、压缩机、泵类等。

4.绕线型三相异步电动机YR(IP44)(IP23)、JRO2、JR2H132-2804-75KW转子为绕线型,可通过转子外接电阻获得大的启动转矩及在一定范围内分级调节电动机转速。

5.变频多速三相异步电动机YD(IP44)、JDO2H80-2800.55-90KW在Y基本系列上派生,利用多套定子绕组接法来达到电动机的变速。

适合于万能、组合、专用切削机床及需多级调速的传动机构。

6.高转差率三相异步电动机YH(IP44)、JHO2H80-2800.55-90KW在Y基本系列上派生,用转子深槽及高电阻率转子导体结构,堵转转矩大,转差率高,堵转电流小,机械特性软,能承受冲击负载用于传动飞轮力矩较大及不均匀冲击负载,如锤击机、剪切机、冲压机、锻冶机等。

7.电磁调速三相异步电动机YCT、JZTH112-3350.55-90KW由Y系列电动机与电磁离合器组合而成,为恒转矩无级调速电动机。

用于恒转速无级调速场合,尤适用于风机、水泵等负载。

8.电磁制动三相异步电动机YEJH80-2250.55-45KW在Y系列电动机一端加直流圆盘制动器组合而成,能快速停止,正确定位。

各种电机的分类特点

各种电机的分类特点

电动机详细分类电动机应用广泛,种类繁多。

我们一般的是根据电机的分类来区别电动机的应用于交易。

电动机详细分类如下:1.按工作电源种类划分:可分为直流电动机和交流电动机。

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镰钻永磁直流电动机。

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、异步电动机、同步电动机。

同步电动机可划分:永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。

异步电动机可划分: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.按用途划分:驱动用电动机和控制用电动机。

驱动用电动机划分: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。

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)。

6.按运转速度划分:髙速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。

低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。

调速电动机除可分为有级恒速电动机、无级恒速电动机、有级变速电动机和无级变速电动机外,还可分为电磁调速电动机、直流调速电动机、PWM变频调速电动机和开关磁阻调速电动机。

各种电机的特点及典型应用

各种电机的特点及典型应用

各种电机的特点及典型应用电机是将电能转化为机械能的设备,广泛应用于工业、交通、农业等领域。

根据不同的工作原理和应用领域,电机可以分为直流电机、交流电机、步进电机和伺服电机等多种类型。

下面将详细介绍各种电机的特点及典型应用。

1. 直流电机(DC Motor)直流电机是利用直流电源供电,通过电流与磁场之间力的相互作用实现电力转换的电机。

其主要特点如下:-转速可调:转速与电压、电流成正比,通过调节电压或电流可以实现转速调节。

-启动和制动能力强:由于直流电机具有较高的起动扭矩,因此适用于大部分需要启动、制动频繁的场合。

-反向性好:通过改变电流的方向可以实现正转与反转。

-稳定性好:适用于对转速稳定性要求较高的场合。

典型应用:-电动汽车:直流电机因其较高的起动扭矩和调速灵活性,逐渐成为电动汽车的首选驱动电机。

-家电产品:如洗衣机、吸尘器、混合机等,直流电机在家电领域中应用广泛。

-动力传输:直流电机常被用于带动传送带、曳引机构等实现物料的输送和搬运。

2. 交流电机(AC Motor)交流电机是利用交流电源供电,通过电流与磁场之间的相互作用实现电力转换的电机。

其主要特点如下:-结构简单:交流电机结构简单,容量大,体积小。

-转速稳定:在额定电压、频率下运行,转速相对稳定。

-使用方便:交流电源广泛,适用于各种场合。

-成本低:与直流电机相比,交流电机制造成本更低。

典型应用:-空调、冰箱、电风扇等家电产品:交流异步电机被广泛应用于家电产品中。

-工业机械:如起重机、输送机、风机、压缩机等巨大的工业设备中,交流电机应用广泛。

-制冷与暖通设备:交流电机被应用于空调机组、冷水机组、风机盘管等机电设备中。

3. 步进电机(Stepper Motor)步进电机是一种将数字脉冲信号转换为角度或者线性位移的电动机。

其主要特点如下:-高精度:步进电机可以非常准确地控制转轴的位置。

-易于控制:步进电机只需提供驱动信号,无需反馈机制,控制比较简单。

常用单相电动机种类及特性

常用单相电动机种类及特性

常用单相电动机种类及特性在家用电器设备中,常配有小型单相交流感应电动机。

交流感应电动机因应用类别的差异,一般可分为分相式电动机、电容启动式电动机、永久分相式电容电动机、罩极式电动机、永磁直流电动机及交直流电动机等类型。

一般的三相交流感应电动机在接通三相交流电后,电机定子绕组通过交变电流后产生旋转磁场并感应转子,从而使转子产生电动势,并相互作用而形成转矩,使转子转动。

但单相交流感应电动机,只能产生极性和强度交替变化的磁场,不能产生旋转磁场,因此单相交流电动机必须另外设计使它产生旋转磁场,转子才能转动,所以常见单相交流电机有分相启动式、罩极式、电容启动式等种类。

1.分相启动式电动机分相式电动机广泛应用于电冰箱、洗衣机、空调等家用电器中。

该电机有一个鼠笼式转子和主、副两个定子绕组。

两个绕组相差一个很大的相位角,使副绕组中的电流和磁通达到最大值的时间比主绕组早一些,因而能产生一个环绕定子旋转的磁通。

这个旋转磁通切割转子上的导体,使转子导体感应一个较大的电流,电流所产生的磁通与定子磁通相互作用,转子便产生启动转矩。

当电机一旦启动,转速上升至额定转速70%时,离心开关脱开副绕组即断电,电机即可正常运转。

2.罩极式电动机罩极式单相交流电动机,它的结构简单,其电气性能略差于其他单相电机,但由于制作成本低,运行噪声较小,对电器设备干扰小,所以被广泛应用在电风扇、电吹风、吸尘器等小型家用电器中。

罩极式电动机只有主绕组,没有副绕组(启动绕组),它在电机定子的两极处各设有一副短路环,也称为电极罩极圈。

当电动机通电后,主磁极部分的磁场产生的脉动磁场感应短路而产生二次电流,从而使磁极上被罩部分的磁场,比未罩住部分的磁场滞后些,因而磁极构成旋转磁场,电动机转子便旋转启动工作。

罩极式单相电动机还有一个特点,即可以很方便地转换成二极或四极转速,以适应不同转速电器配套使用。

3.电容式启动电动机该类电动机可分为电容分相启动电机和永久分相电容电机。

简述伺服电动机的种类特点及应用

简述伺服电动机的种类特点及应用

简述伺服电动机的种类特点及应用伺服电动机是一种能够精确控制运动位置、速度和加速度的电动机。

它具有高精度、高速度和高可靠性的特点,广泛应用于工业机械、机器人、自动化设备、医疗设备等领域。

根据结构和控制方式的不同,伺服电动机可以分为直流伺服电动机、交流伺服电动机和步进伺服电动机。

1. 直流伺服电动机:直流伺服电动机是应用最广泛的一种伺服电动机。

它的特点是转矩波动小、动态性能好,可以快速响应外部控制信号,适用于高精度、高速度控制的场合。

直流伺服电动机的控制比较简单,通常采用闭环控制系统,通过编码器反馈信号来实时监测电机转速和位置,进而调整电机的电流和电压。

直流伺服电动机的应用非常广泛,如CNC机床、注塑机、纺织机、纸张机械等工业设备,以及医疗设备、机器人、印刷设备等。

它可以实现高速度、高精度的运动控制,满足不同领域的精确定位和稳定运动需求。

2. 交流伺服电动机:交流伺服电动机逐渐取代直流伺服电动机在某些领域的应用,因为它具有结构简单、体积小、维护方便等优点,同时具备较高的动态性能和较大的功率范围。

交流伺服电动机通常采用矢量控制或矢量直流控制方式,通过闭环反馈控制系统来实现位置和速度的精确控制。

交流伺服电动机的应用范围广泛,如自动化机械、半导体设备、食品包装设备、纺织设备等。

它能够实现高精度、高性能的运动控制,在工业生产过程中提高生产效率和产品质量。

3. 步进伺服电动机:步进伺服电动机是将步进电机与伺服控制器相结合的一种电机。

它具有步进电机的精密定位能力和伺服电机的动态性能,能够实现高精度、高分辨率的位置控制。

步进伺服电动机通过闭环控制系统来保证位置的准确性,通常采用编码器或位置传感器来实时反馈位置信息。

步进伺服电动机广泛应用于自动化设备、医疗设备、印刷设备、纺织设备等领域。

它可用于需要高分辨率、高精度定位的场合,如3D打印机、数控雕刻机、纺织机械等。

总的来说,伺服电动机是一种能够实现高精度、高速度和高可靠性运动控制的电动机。

直流电动机的特点与应用

直流电动机的特点与应用

直流电动机的特点与应用直流电动机是一种常见的电动机类型,具有许多独特的特点和广泛的应用。

本文将介绍直流电动机的特点和应用,并探讨其在不同领域中的具体应用案例。

一、直流电动机的特点直流电动机具有以下几个独特的特点:1. 可调速性:直流电动机可以通过调整电源电压或外部电阻来实现调速。

这种可调速性使得直流电动机在需要频繁启动、停止以及调整转速的应用场景中非常常见。

2. 良好的起动和启动特性:直流电动机具有良好的起动和启动特性,能够在瞬间产生较大的起动转矩。

这使得直流电动机广泛用于需要短时高转矩的应用中,如起重机、电梯等。

3. 适应性强:直流电动机能够适应不同的负载特性,无论是恒力负载还是恒功率负载,都能够稳定工作。

这种适应性使得直流电动机在工业自动化控制系统中得到广泛应用。

4. 可逆性:直流电动机可以同时作为电动机和发电机使用。

当外部负载对电动机进行制动时,直流电动机可以将动能转化为电能并反馈到电源中,实现能量回收和再利用。

二、直流电动机的应用直流电动机在各个领域中都有广泛的应用。

以下是几个典型的应用案例:1. 工业自动化:直流电动机是工业自动化系统中最常用的驱动设备之一。

它们被广泛应用于生产线输送带、机器人、纺织设备、印刷机械等自动化设备中,可提供可靠的驱动力和精确的控制。

2. 交通运输:直流电动机在交通运输领域中扮演着重要的角色。

它们被应用于电动车辆、电动自行车、电动船舶等交通工具中,为这些车辆提供动力,并带来更高的能源利用效率和环保性。

3. 家用电器:直流电动机也广泛应用于各种家用电器中,如洗衣机、吸尘器、空调等。

直流电动机通过其可调速性和高效率的特点,提供了更好的用户体验和能源利用效率。

4. 新能源领域:直流电动机在新能源领域中具有重要地位。

它们被应用于风力发电机组、太阳能跟踪器、电动车充电桩等设备中,带来高效的能源转换和利用效率。

综上所述,直流电动机是一种具有独特特点和广泛应用的电动机类型。

电机的种类及工作原理的有效分析

电机的种类及工作原理的有效分析

步距角:步进电机每改变一次通电状态(一拍)转子所转 过的角度称为步距角。
步距角的计算公式:
式中:m为步进电机的相数;C为通电状态系数,单拍或双拍工作时C=1,单双拍混合方式工作时C=2;Zr为步进电机转子的齿数。
步进电机的控制方式分三种: (1)三相单三拍工作方式,A-B-C-A; (2) 三相单、双六拍工作方式, A-AB-B-BC-CA-A; (3)三相双三拍工作方式, AB-BC-CA-AB;
分为同步测速发电机和异步测速发电机
一、空心杯转子异步测速 发电机的工作原理
切割电动势计算公式
1、n=0电机不转 输出电压 U2=0
2、n 0 电机旋转
切割电动势大小:
即:输出绕组的感应电动势的幅值正比于电机的转速。
STEP3
STEP2
STEP1
异步测速发电机的误差
各相绕组中的总组的磁动势:
发送机的交轴磁动势分量:
发送机的直轴磁动势分量:
合成磁动势的幅值:
同理可求得接收机的整步磁动势为:
01
力矩式自整角机的转矩: 式中:k1为转矩系数,φ为直轴磁通与交轴磁动势间的夹角。
02
二、控制式自整角机的结构与工作原理
STEP4
STEP3
STEP2
STEP1
单相异步电动机的结构特点、优缺点及应用情况,单相异步电动机广泛应用于家电、医疗器械、轻工设备中;
单相感应电动机的工作原理,为什么没有起动转矩?
单相感应电动机的的起动方法与类型
分相起动电动机;2) 罩极电动机。
小结:
7.4.1 直流电动机
直流伺服电机的结构
步进电机的动特性是指步进电机从一种通电状态转换到另一种通电状态所表现出的性质。 动态特性包括动稳定区、起动转矩、起动频率及频率特性等。

电动机分类、特点、应用场合、电动选择

电动机分类、特点、应用场合、电动选择

电动机分类、特点、应用场合、电动选择1. 电动机分类电动机是将电能转化为机械能的设备,根据不同的工作原理和结构特点,电动机可以分为以下几类:1.1 直流电动机(DC motor)直流电动机是最常见的电动机类型之一,其特点是转速可调、转矩大,适合需要宽速度调节范围和大启动转矩的场合。

直流电动机有分别励磁和串联励磁两种类型,分别应用于不同的场合。

1.2 交流异步电动机(AC asynchronous motor)交流异步电动机是最常见的交流电动机类型,其特点是结构简单、成本低、维修方便。

交流异步电动机分为单相异步电动机和三相异步电动机,广泛应用于家庭、工业、农业等领域。

1.3 交流同步电动机(AC synchronous motor)交流同步电动机是一种与电源频率同步运转的电动机,其特点是转速稳定、无滑差。

交流同步电动机通常用于对精度要求较高的场合,如定位系统、机器人等。

1.4 步进电动机(Stepper motor)步进电动机是一种数字式驱动电动机,其特点是转子可以按照驱动脉冲的数量精确转动一个固定的角度。

步进电动机常用于需要精确控制位置和速度的场合,如打印机、数控机床等。

2. 电动机特点电动机具有以下几个特点:2.1 高效性电动机具有高能量转换效率,能够将电能有效地转化为机械能,减少能量浪费。

2.2 灵活性电动机具有宽频特性,可以实现精确的速度调节和转矩控制,适应不同的工作要求。

2.3 可靠性电动机结构简单、运行稳定可靠,寿命相对较长,能够适应各种复杂的工作环境。

2.4 环保性电动机不产生排放物,无污染、无噪音,符合环保要求,适用于各种环境。

3. 电动机应用场合电动机在各个领域都有广泛的应用,以下是一些常见的应用场合:3.1 工业领域电动机在工业生产中应用广泛,用于驱动各种机械设备、输送设备、压缩机、泵等,提高生产效率。

3.2 农业领域电动机在农业生产中被用于驱动农用机械,如拖拉机、播种机、收割机等,提高农业生产效率。

几种不同电动机运行原理及特点

几种不同电动机运行原理及特点

电动机原理和特点的比较本文主要介绍了三种直流电机:普通直流电机、无刷电机、步进电机,两种交流电机:三相异步电动机、伺服电机的原理、特点及调速方法。

1、普通直流电机普通直流电机便是我们最熟悉的一种电动机,它的转子在内部,由线圈组成,定子则在外部,由永磁体组成。

在工作时,而把它的电刷A、B接在电压为U的直流电源上,电刷A是正电位,B是负电位,在N极范围内的导体ab中的电流是从a流向b,在S极范围内的导体Cd中的电流是从C流向d。

载流导体在磁场中要受到电磁力的作用,因此,ab和Cd两导体都要受到电磁力的作用。

根据磁场方向和导体中的电流方向,利用电动机左手定则判断,ab 边受力的方向是向左,而Cd边则是向右。

由于磁场是均匀的,导体中流过的又是相同的电流,所以,ab边和Cd边所受电磁力的大小相等。

这样,线圈上就受到了电磁力的作用而按逆时针方向转动了。

当线圈转到磁极的中性面上时,线圈中的电流等于零,电磁力等于零,但是由于惯性的作用,线圈继续转动。

线圈转过半周之后,虽然ab与Cd的位置调换了,ab边转到S极范围内,Cd边转到N极范围内,但是,由于换向片和电刷的作用,转到N极下的Cd边中电流方向也变了,是从d流向c,在S极下的ab边中的电流则是从b流向a.因此,电磁力FdC的方向仍然不变,线圈仍然受力按逆时针方向转动。

可见,分别处在N、S极范围内的导体中的电流方向总是不变的,因此,线圈两个边的受力方向也不变,这样,线圈就可以按照受力方向不停的旋转了。

从以上的分析可以看到,要使线圈按照一定的方向旋转,关键问题是当导体从一个磁极范围内转到另一个异性磁极范围内时(也就是导体经过中性面后),导体中电流的方向也要同时改变。

换向器和电刷就是完成这个任务的装置。

当然,在实际的直流电动机中,也不只有一个线圈,而是有许多个线圈牢固地嵌在转子铁芯槽中,当导体中通过电流、在磁场中因受力而转动,就带动整个转子旋转。

直流电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能,但直流电机的优点也正是它的缺点,因为直流电机要产生额定负载下恒定转矩的性能,则电枢磁场与转子磁场须恒维持90°,这就要藉由碳刷及整流子。

电机种类性能及特点比较

电机种类性能及特点比较

.各种电机列表比较电机分类构造工作原理起动反转调速机械特性及应用励磁方式三相异步电动机1、定子:定子铁芯、定子绕组、机座。

2、转子:转子铁芯、转子绕组、转轴。

分为鼠笼式转子和绕线式转子。

(绕线式转子绕组接成Y型;可将附加电阻入转子电路,改善起动性能和调节转速。

)通入三相异步电动机定子绕组的三相电流共同产生合成磁场,该磁场随着电流的交变在空间不断地旋转,故称为旋转磁场。

旋转磁场切割转子导体,产生感应电动势,进而在闭合导体中产生电流,转子导体电流与旋转磁场相互作用产生电磁转矩而使转子旋转。

1、直接起动:在供电变压器容量较大,电动机容量较小(额定功率在7.5kW以下)时,三相异步电动机可以直接起动。

常使用的电器有:组合开关(刀开关)、熔断器、交流接触器、热继电器和按钮等。

组合开关多用于电源的引入。

2、鼠笼式三相异步电动机降压起动:当鼠笼式三相异步电动机容量较大,而电源容量不够大时,为了限制起动电流,避免电网电压显著下降,需采用降压起动,降压起动只适用于空载与轻载起动。

如采用星形一三角形起动或自耦变压器降压起动。

(如果电动机在工作时其定子绕组为三角形联接方式,那么在起动时把它联成星形,等到转速接近额定值时再改接成三角形,就是Y-△起动。

);自耦变压器起动适用于⑴、正常运行定子连成星形;⑵、容量较大;⑶、较大起动转矩;3、绕线式三相异步电动机常采用转子回路串接变电阻起动或转子回路串接频敏变阻器起动。

只要将接到电源的任意二根线对调即可。

有两种控制电路:1、触头联锁电路;2、复式按钮和触头联锁电路;n=60f/P(1-S)三种调速方案:改变电源频率f、改变绕组磁极对数P以及改变转差率S。

其中改变电源频率调速其调速范围宽,技术成熟,具体方法有:变频机组、交一直一交变频和交一交变频。

改变转差率S的调速方法只能在绕线式转子电动机中使用。

在转子回路中串接附加电阻。

当负载在空载与额定值之间变化时,电动机的转速变化不大,称为硬机械特性。

常用电动机的性能特点

常用电动机的性能特点

采 用单相 电源或 低压直 流电源 供电。
特点
结 构简单 、体积 小、质 量小、 价格低 、震动 和噪声 小、安 全性好 。
任务一 动力源 二、常用电动机性能特点
工 作 原 理 、结 构、性 能、作 用、使 用条件 和运动 方式与 常规电 机不同 ,以及 体积, 输出功 率很大 或很小 的电动 机都属 于微特 电机。
特性
缺 点是运 行时从 电网吸 收无功 励磁功 率,使 电网的 功率因 数降低
任务一 动力源 二、常用电动机性能特点
小 功 率 电 动机 是指电 动机转 速折算 在1500r/min时 , 最大 连续功 率不超 过1.1kw的 电 动 机。
4.小功率电动机
主 要用于 专用用 途或特 殊用途 的机电 设备上 。 电 动机适 宜自动 化和大 批量生 产。
任务一 动力源 二、常用电动机性能特点
1.直流电动机
直 流电动 机范围 大,速 度变化 较平滑 ,可以 做到精 确调速 ,而且 调速方 法比较 简单, 具有优 良的调 速性能 。
直 流电动 机过载 能力大 ,可承 受频繁 的冲击 负载, 能实现 频繁的 无级快 速起动 、制动 和反转 ,以满 足 生产过 程中各 种不同 的特殊 运行要 求。
同步电动机同步电动机是一种交流电动机其转速与旋转磁场的转速同步即转子转速n与电网频率f之间有恒定的比例关系n60fpp为电动机的极对转速恒定功率因数可调功率高运行稳定性高性能特点二常用电动机性能特点任务一动力源异步电动机也是一种交流电动机其转子转速与旋转磁场的转速不同步存在着转差即这种电动机负载时的转速与所接电网频率之比不是恒定关系
适合于调速范围宽且需要精确调速 的场合,以及对运行有特殊要求的 自动控制系统。但因直流电动机有 机械换向器,需要经常维护,在不 允许中断工作或维修环境恶劣的地 方不宜使用。又由于电刷和换向器 之间会产生火花,在易燃易爆或高 粉尘、高腐蚀的环境中,直流电动 机的使用受到限制。

电动机的常用分类(全)

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。

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常用电动机类型及特点 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】电动机类型及特点一、同步电机与异步电机区别:(均属交流电机)结构:同步电机和异步电机的定子绕组是相同的,主要区别在于转子的结构。

同步电机的转子上有直流励磁绕组,所以需要外加励磁电源,通过滑环引入电流;而异步电机的转子是短路的绕组,靠电磁感应产生电流(又称感应电机)。

相比之下,同步电机较复杂,造价高。

应用:同步电机大多用在大型发电机的场合。

而异步电机则几乎全用在电动机场合。

同步电机效率较异步电机稍高,在2000KW以上的电动机选型时,一般要考虑是否选用同步电机。

二、单相异步电动机与三相异步电动机:单项电动机:当单相正弦电流通过定子绕组时,电机就会产生一个交变磁场,这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化,但在空间方位上是固定的,所以又称这个磁场是交变脉动磁场。

这个交变脉动磁场可分解为两个以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场,当转子静止时,这两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等、方向相反的转矩,使得合成转矩为零,所以电机无法旋转。

当我们用外力使电动机向某一方向旋转时(如顺时针方向旋转),这时转子与顺时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变小;转子与逆时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变大。

这样平衡就打破了,转子所产生的总的将不再是零,转子将顺着推动方向旋转起来。

通常根据电动机的起动和运行方式的特点,将单相异步电动机分为单相电阻起动异步电动机、单相电容起动异步电动机、单相电容运转异步电动机、单相电容起动和运转异步电动机、单相罩极式异步电动机五种。

区别:三相异步电动机采用380V三相供电,是用220V的电源,而且都是小功率的,最大只有。

相比于同转速同功率的三相电机,单项电机的效率低、功率因数低、运行平稳性差、且体积大,成本高,但由于单相电源方便,且调速方便,因此广泛用于电动工具、医疗器械、家用电器等。

三、无刷直流电机1、无刷直流电机:无刷直流电机是永磁式同步电机的一种,而并不是真正的直流电机。

无刷直流电机不使用机械的电刷装置,采用方波自控式永磁同步电机,以霍尔传感器取代碳刷换向器,以钕铁硼作为转子的永磁材料,性能上相较一般的传统直流电机有很大优势,是当今最理想的调速电机。

直流无刷电机由电动机主体和驱动器组成,在电动机内装有位置传感器检测电动机转子的极性,驱动器由功率电子器件和集成电路等构成,其功能是:接受电动机的启动、停止、制动信号,以控制电动机的启动、停止和制动;接受位置传感器信号和正反转信号,用来控制逆变桥各功率管的通断,产生连续转矩;接受速度指令和速度反馈信号,用来控制和调整转速;提供保护和显示等等。

特点:●全面替代直流电机调速、变频器+变频电机调速、异步电机+减速机调速;●具有传统直流电机的所有优点,同时又取消了碳刷、滑环结构;●可以低速大功率运行,可以省去减速机直接驱动大的负载;●体积小、重量轻、出力大;●转矩特性优异,中、低速转矩性能好,启动转矩大,启动电流小;●无级调速,调速范围广,过载能力强;●软启软停、制动特性好,可省去原有的机械制动或电磁制动装置;●效率高,电机本身没有励磁损耗和碳刷损耗,消除了多级减速耗,综合节电率可达20%~60%,仅节电一项一年收回购置成本;●可靠性高,稳定性好,适应性强,维修与保养简单;●耐颠簸震动,噪音低,震动小,运转平滑,寿命长;●没有无线电干扰,不产生火花,特别适合爆炸性场所,有防爆型;●根据需要可选梯形波磁场电机和正旋波磁场电机。

2、无刷直流电机与有刷直流电机和直流电机是2个概念。

虽然直流无刷电机名字带直流,实际上是不是直流电机。

从分类上来看,直流电机是一类,而直流无刷电机则属于。

(1)无刷电机的优点●无电刷、低干扰:没有了有刷电机运转时产生的电火花,极大减少了电火花对遥控无线电设备的干扰。

●噪音低,运转顺畅:没有了电刷,运转时摩擦力大大减小,运行顺畅,发热量低,效率高,噪音低,对于模型运行稳定性是一个巨大的支持。

●寿命长,低维护成本:无刷电机的磨损主要是在轴承上,从机械角度看,无刷电机几乎是一种免维护的电动机了,必要的时候,只需做一些除尘维护即可。

但有刷电机低速扭力性能优异、转矩大等性能特点是无刷电机不可替代的(2)从趋势上论,无刷减速电机可能取代有刷减速电机●适用范围:无刷电机通常被使用在控制要求比较高,转速比较高的设备上,如航模,精密仪器仪表等对电机转速控制严格,转速达到很高的设备;通常动力设备使用的都是有刷电机,如吹风机,工厂的电动机,家用的抽油烟机等;●使用寿命:无刷电机通常使用寿命在几万小时这个数量级,主要取决于轴承的不同;通常有刷电机的连续工作寿命在几百到1千多个小时,到达使用极限就需要更换碳刷;●使用效果:无刷电机通常是数字变频控制,可控性强,从每分钟几转,到每分钟几万转都可以很容易实现。

碳刷电机启动以后工作转速恒定,调速不是很容易,串激电机也能达到20000转/秒,但是使用寿命会比较短。

●节能环保方面:相对而言,无刷电机采用变频技术控制的会比串激电机节能很多,最典型的就是变频空调和冰箱。

●维修方面:碳刷电机需要更换碳刷,而无刷电机,使用寿命很长,日常维护基本不需要。

●噪音方面:与是否是有刷电机无关,主要是看轴承和点击内部组件的配合情况。

3、无刷直流电机与交流电机无刷直流电机,定子是旋转磁场,拖着转子磁场转动;交流同步电机,也是定子旋转磁场拖着转子磁场转动;它们的不同是,旋转磁场旋转的原因不同:(1)交流同步电机,定子磁场转动的原因是彼此落后120度的三相对称交流电,定子磁场的转动是交流电的变化快慢;(2)直流电机,是直流电源不变的恒定电压,与线圈连接实际位置的改变形成的,而且与线圈连接实际位置的改变是转子转动的快慢;这样,它们的调速方法就不同:(1)交流同步电机,定子磁场转动的原因是彼此落后120度的三相对称交流电,定子磁场的转动是交流电的变化快慢;只要改变交流电变化的快慢,就能改变电机的转速,即变频调速;(2)直流电机,是直流电源不变的恒定电压,与线圈连接实际位置的改变形成的,而且与线圈连接实际位置的改变只与转子转动的快慢相关;只要改变转子的转速就可以调速,而转子的转速与电压成正比,改变电压就可改变转速,即调压调速;直流调速不改变电机的负载性质,而交流调速改变了负载的性质;交流调速(变频),频率不同时,交流电机的感抗大小不同,负载性质随之改变,是一个极不稳定的系统,很难实现精细调速。

直流调速(变压),电压不同时,直流电机的电阻大小不变,负载性质不变,是一个非常稳定的系统,很容易实现精细调速,几个毫伏的电压速度都可以分辨。

由于无刷直流电动机的励磁来源于永磁体,没有激磁损耗的问题,由于转子中无交变磁通,其转子上既无铜耗又无铁耗,综合效率比同容量异步电动机高出10~20%左右(依据功率大小而定)。

无刷直流电动机具有高效率、高转矩、高精度的三高特性,非常适合使用在24小时连续运转的机械,同时具有体积小,重量轻,可作成各种体积形状,产品性能超越传统直流电机的所有优点,是当今最理想的调速电机。

比较:直流电机具有优良的启动特性和调速特性,但造价较高;交流电机造价低,电源方便,但启动特性和调速特性稍差;4、无刷直流电机与交流伺服电机直流无刷电机:无刷直流电机感应反电动势也是梯形波的。

无刷直流电机的控制需要位置信息反馈,必须有位置传感器或是采用无位置传感器估计技术,构成自控式的调速系统。

控制时各相电流也尽量控制成方波,逆变器输出电压按照有刷直流电机PWM 的方法进行控制即可。

本质上,无刷直流电机也是一种永磁同步电动机,调速实际也属于变压变频调速范畴。

交流伺服电机:通常说的交流永磁同步伺服电机具有定子三相分布绕组和永磁转子,感应电动势波形为正弦,外加的定子电压和电流也应为正弦波,一般靠交流变压变频器提供。

永磁同步电机控制系统常采用自控式,也需要位置反馈信息,可以采用矢量控制(磁场定向控制)或直接转矩控制的先进控制方式。

区别:方波和正弦波控制导致的设计理念不同。

最后明确一个概念,无刷直流电机的所谓“直流变频”实质上是通过逆变器进行的交流变频,从电机理论上讲,无刷直流电机与交流永磁同步伺服电机相似,应该归类为交流永磁同步伺服电机;但习惯上被归类为直流电机,因为从其控制和驱动电源以及控制对象的角度看,称之为“无刷直流电机”也算是合适的。

四、电机调速1、直流电机调速:转子电路串联电阻(短时调速)、转子电路电压(广泛应用,调节范围0—基速)、改变磁通(只能提高转速,基速以上,恒功率调速)(1)电压调速:可控电源调速、PWM(脉宽调制)调速(广泛应用)与老式的可控直流电源调速系统相比,PWM调速系统有以下优点:?a、采用全控型器件的PWM调速系统,其脉宽调制电路的开关频率高,因此系统的频带宽,响应速度快,动态抗扰能力强。

?b、由于开关频率高,仅靠电动机电枢电感的滤波作用就可以获得脉动很小的直流电流,电枢电流容易连续,系统的低速性能好,稳速精度高,调速范围宽,同时电动机的损耗和发热都较小。

?c、PWM系统中,主电路的电力电子器件工作在开关状态,损耗小,装置效率高,而且对交流电网的影响小,没有晶闸管整流器对电网的“污染”,功率因数高,效率高。

?d、主电路所需的功率元件少,线路简单,控制方便。

?目前,受到器件容量的限制,PWM直流调速系统只用于中、小功率的系统。

国内的超大功率调速还要依靠可控硅实现可控整流来实现直流电机的调压调速2、交流电机调速:(1)三相异步电动机:a、变极对数调速方法:改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的。

特点:具有较硬的机械特性,稳定性良好;无转差损耗,效率高;接线简单、控制方便、价格低;有级调速,级差较大,不能获得平滑调速;可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用,获得较高效率的平滑调速特性。

本方法适用于不需要无级调速的生产机械,如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。

b、变频调速:改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法。

变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器,变频器可分成交流-直流-交流变频器和交流-交流变频器两大类,目前国内大都使用交-直-交变频器。

其特点:效率高,调速过程中没有附加损耗;应用范围广,可用于笼型异步电动机;调速范围大,特性硬,精度高;技术复杂,造价高,维护检修困难。

本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。

c、串级调速:绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差,达到调速的目的。

根据转差功率吸收利用方式,串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式,多采用晶闸管串级调速,其特点为:可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上,效率较高;装置容量与调速范围成正比,投资省,适用于调速范围在额定转速70%-90%的生产机械上;调速装置故障时可以切换至全速运行,避免停产;晶闸管串级调速功率因数偏低,谐波影响较大。

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