电动机类型及怎样选择电动机.docx

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1、电动机类型及怎样选择电动机直流伺服力矩电机能够实现恒力矩调速，用的是速度环，在使用电机时，每个电机需要配一个电机驱动器。电机的种类1按工作电源分类：可分为直流电动机和沟通电动机。其中沟通电动机还分为单相电动机和三相电动机。2按构造及工作原理分类：可分为直流电动机，异步电动机和同步电动机。关于转矩，功率怎么算出来的？电动机的功率应根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电动机在额定负载下运行。选择时应注意下面两点：(1假如电动机功率选得过小就会出现“小马拉大车现象，造成电动机长期过载使其绝缘因发热而损坏甚至电动机被烧毁。(2)假如电动机功率选得过大就会出现“大马拉小车现象其输出机械功率不能得到充分

2、利用，功率因数和效率都不高(见表)，不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。要正确选择电动机的功率，必须经过下面计算或比拟：(1)对于恒定负载连续工作方式，假如知道负载的功率(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。例：某生产机械的功率为395kw机械效率为70、假如选用效率为08的电动机，试求该电动机的功率应为多少kw?解:P=P1/n1n2=3.95/0.7*0.8=7.1kw由于没有71kw这规格所以选用75kw的电动机。(2

3、)短时工作定额的电动机与功率一样的连续工作定额的电动机相比最大转矩大，重量小，价格低。因而，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。负载持续串Fs的计算公式为FStg/(tg+to)100式中tg为工作时间，t。为停止时间min；tg十to为工作周期时间min。此外可以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比照。验证的方法是：使电动机带动生产机械运转，用钳形电流表测量电动机的工作电流，将测得的电流与该电动机铭牌上标出的额定电流进行比照。假如电动机的实际工作电流比

4、铭牌上标出的额定电流低70左右则表明电动机的功率选得过大。即“大马拉小车应调换功率较小的电动机。假如测得的电动机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40以上则表明电动机的功率选得过小。即小马拉大车，应调换功率较大的电动机.负载情况空载1/4负载1/2负载3/4负载满载功率因数0.20.50.770.850.89效率00.780.850.880.895功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cos=P/S有功功率、无功功率、视在功率三者的关系：1、有功功率平均功率正弦沟通电在一个周期内的平均功率为：有功功率就是瞬时功率的平均值，也就是瞬时功率公式的第一部分，其中，cos称为RLC电路的功率因数。2、无

5、功功率有功功率反映的是电路消耗的功率，而无功功率反映的是电路储能元件的能量交换情况，它等于能量变换的最大功率，计算可得：3、视在功率沟通电路中总电压与总电流有效值的乘积叫做视在功率，即：视在功率、有功功率和无功功率构成一个直角三角形，我们称为功率三角形。电机即马达的定义：电机是指根据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。电动机也俗称马达，在电路中用字母“M旧标准用“D表示。它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。发电机在电路中用字母“G表示。它的主要作用是利用机械能转化为电能。1按工作电源种类划分：可分为直流电机和沟通电机。1.1直流电动机按工作原理可划分：无刷直流电

6、动机和有刷直流电动机。1.2其中沟通电机还可分：单相电机和三相电机。2按构造和工作原理划分：可分为直流电动机、沟通异步电动机、沟通同步电动机。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而，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；按工作原理可分反响式，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

7、大小无关而始终保持为同步转速。2无刷直流电动机2.1直流无刷电机的优越性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，由于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。碳刷及整流子在电机转动时会产生火花、碳粉因而除了会造成组件损坏之外，使用场合也遭到限制。沟通电机没有碳刷及整流子，免维护、坚固、应用广，但特性上若要到达相当于直流电机的性能须用复杂控制技术才能到达。2.2直流无刷电机的控制构造直流无刷电机是同步电机的一种，直流无刷电机即是将同步电机加上电子式控制(驱动器)，控制

8、定子旋转磁场的频率并将电机转子的转速回授至控制中心反复校正，以期到达接近直流电机特性的方式。也就是讲直流无刷电机能够在额定负载范围内当负载变化时仍能够控制电机转子维持一定的转速。电机用处1：伺服电动机伺服电动机广泛应用于各种控制系统中，能将输入的电压信号转换为电机轴上的机械输出量，拖动被控制元件，进而到达控制目的。伺服电动机有直流和沟通之分，最早的伺服电动机是一般的直流电动机，在控制精度不高的情况下，才采用一般的直流电机做伺服电动机。目前的直流伺服电动机从构造上讲,就是小功率的直流电动机,其励磁多采用电枢控制和磁场控制,但通常采用电枢控制。2：步进电动机步进电动机主要应用在数控机床制造领域，由

9、于步进电动机不需要A/D转换，能够直接将数字脉冲信号转化成为角位移，所以一直被以为是最理想的数控机床执行元件。除了在数控机床上的应用，步进电机可以以用在其他的机械上，比方作为自动送料机中的马达，作为通用的软盘驱动器的马达，可以以应用在打印机和绘图仪中。3：力矩电动机力矩电动机具有低转速和大力矩的特点。一般在纺织工业中经常使用沟通力矩电动机，其工作原理和构造和单相异步电动机的一样。4：开关磁阻电动机开关磁阻电动机是一种新型调速电动机，构造极其简单且坚固，成本低，调速性能优异，是传统控制电动机强有力竞争者，具有强大的市场潜力。5：无刷直流电动机无刷直流电动机的机械特性和调节特性的线性度好，调速范围

10、广，寿命长，维护方便噪声小，不存在因电刷而引起的一系列问题，所以这种电动机在控制系统中有很大的应用。6：直流电动机直流电动机具有调速性能好、起动容易、能够载重起动等优点，所以目前直流电动机的应用仍然很广泛，尤其在可控硅直流电源出现以后。7：异步电动机异步电动机具有构造简单，制造、使用和维护方便，运行可靠以及质量较小，成本较低等优点。异步电动机主要广泛应用于驱动机床、水泵、鼓风机、压缩机、起重卷扬设备、矿山机械、轻工机械、农副产品加工机械等大多数工农生产机械以及家用电器和医疗器械等。在家用电器中应用比拟多，例如电扇、电冰箱、空调、吸尘器等。8：同步电动机同步电动机主要用于大型机械，如鼓风机、水泵

11、、球磨机、压缩机、轧钢机以及小型、微型仪器设备或者充当控制元件。其中三一样步电动机是其主体。此外，还能够当调相机使用，向电网输送电感性或者电容性无功功率。减速电机减速电机是指减速机和电机(马达)的集成体。这种集成体通常可以称为齿轮马达或齿轮电机。减速电机1、减速电机结合国际技术要求制造,具有很高的科技含量。2、节省空间,可靠耐用,承受过载能力高,功率可达95KW以上。3、能耗低,性能优越,减速机效率高达95%以上。减速电机分类1、大功率齿轮减速电机2、同轴式斜齿轮减速电机3、平行轴斜齿轮减速电机4、螺旋锥齿轮减速电机5、YCJ系列齿轮减速电机电机保护器电机保护器的作用是给电机全面的保护，在电机

12、出现过载、缺相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、三相不平衡、过热、轴承磨损、定转子偏心时，予以报警或保护的装置。二、选型的基本方法(一与选型有关的条件1、电机参数：要先了解电机的规格型号、功能特性、防护型式、额定电压、额定电流、额定功率、电源频率、绝缘等级等。这些内容基本能给用户正确选择保护器提供了参考根据。2、环境条件：主要指常温、高温、高寒、腐蚀度、震动度、风沙、海拔、电磁污染等。3、电机用处：主要指拖动机械设备要求特点，如风机、水泵、空压机、车床、油田抽油机等不同负载机械特性。4、控制方式：控制形式有手动、自动、就地控制、远程控制、单机独立运行、生产线集中控制等情况。启动方式有直接、降压、

13、星角、频敏变阻器、变频器、软起动等。5、其他方面：用户对现场生产监护管理情况，非正常性的停机对生产影响的严重程度等。伺服：一词源于希腊语“奴隶的意思。同步电机和异步电机的区别异步电机是一种沟通电机，其负载时的转速与所接电网的频率之比不是恒定关系。1.直流电机和沟通电机有什么区别?电机调速大致分为直流电机调速和沟通异步电机调速两大类。直流电机调速有：1、电枢回路串电阻调速；2、调电枢电压调速；3、调励磁电压调速。其中调电枢电压调速使用最为广泛，双闭环调速系统就是属于这一类。2.直流电机和沟通异步电机的区别：1、直流电机是有直流电源来供电的，而沟通异步电机是有沟通电源来供电的。它们在构造上有很大区

14、别。2、直流电机是双励磁形式，而沟通异步电机是单励磁的设备。3.直流电机和沟通电机的使用区别：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，由于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。碳刷及整流子在电机转动时会产生火花、碳粉因而除了会造成组件损坏之外，使用场合也遭到限制。沟通电机没有碳刷及整流子，免维护、坚固、应用广，但特性上若要到达相当于直流电机的性能须用复杂控制技术才能到达。沟通电动机分为异步电动机和同步电动机两类。4.直流电机和沟通电机区别1，直流电机用直流电，沟

15、通电机用沟通电；2，直流电机需要换向装置，分为有刷和无刷。有刷直流电机通过换向器换向，无刷电机通过电路逻辑来换向；3，沟通电机分三相沟通电机又分为：同步和异步、单相沟通电机。4，沟通异步电机和同步电机的区别在于异步电机的转子为非磁性材料一般为铜、铝，同步电机的转子是永磁的或相当于永磁。5，单相沟通电机和直流电机的区别：a,单相直流电机转子或定子是永磁体或相当于永磁体，即：极性固定不变化，而单相沟通电机转子是非磁体，也不需要通电一般为鼠笼式。b,若把单相沟通电通到无刷直流电机上，不需要电源换向逻辑电路电机便能动作。c,单相沟通电机一般电路如：家用洗衣机5.直流电机和沟通电机区别沟通电机是分异步电

16、机和同步电机的。而直流电机不分，从某种意义上讲，直流电机都是同步的。直流电机是磁场不动，导体在磁场中运动；沟通电机是磁场旋转运动，而导体不动.6.直流电机和沟通电机区别直流电机的硬特性较好；调速性能较好；维护、保养工作量较大；制造、控制成本较高。沟通电机的硬特性较差；调速性能较差；维护、保养工作量较小；制造、控制成本较低！7.直流电机和沟通电机区别直流电机能够与伺服的控制精度相媲美.体积直流大沟通小还有一个是起动转矩直流大一点的电机都需要外接大的冷却风扇。直流电机和沟通电机差得太大了，电源，调速原理，构造等等都不一样，一句话，没什么可比性。沟通电机没有电刷故障率低，直流电机调速性能好，力矩大，

17、机械特性好。以前变频不普及时，要求调速性能好的地方机床，起重机，纺织等都用直流电机。不过随着变频的发展，矢量变频+变频电机的性能已经接近直流电机了。直流电机的维护成本高，必须隔段时间更换碳刷。沟通电机的维护成本低。大转矩还得用直流电机8.沟通电机跟直流电机有什么区别？区别就是驱动电源的种类不同，沟通电机是沟通，直流电机是直流。沟通电机是定子所构成的旋转磁场在转子上感应出电势后产生的旋转动力。转速一般是固定的转速。小到家用冰箱洗衣机吸尘器，大到机床，等等，都使用沟通电机。直流电机的定子是一个固定磁场，直流电通过转子的电刷在其周围构成变化的磁场，进而在定子内转动。在工业企业中，由于直流电源相比照较

18、可靠，直流电机一般用于要求能够可靠运行的备用机械或保安机械；而由于直流电机随着输入电压的变动转速也能变动，所以需要经常调速的地方采用直流电机也不少，如，铣床，刨床，电动车、地铁列车等等。由于沟通比拟容易获得，比拟容易输送，所以目前我们所使用的电动机械大部分都是沟通电机驱动的，沟通电机应用更广泛一些。9.沟通电机与直流电机的主要区别。1、无刷直流电机，定子是旋转磁场，拖着转子磁场转动；2、沟通同步电机，也是定子旋转磁场拖着转子磁场转动；3、那么从原理看，无刷直流电机、沟通同步电机有什么不同4、它们的不同是，旋转磁场旋转的原因不同：1沟通同步电机，定子磁场转动的原因是相互落后120度的三相对称沟通

19、电，定子磁场的转动是沟通电的变化快慢；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构成的，而且与线圈连接实际位置的改变是转子转动的快慢；5、这样它们的调速方法就不同：1沟通同步电机，定子磁场转动的原因是相互落后120度的三相对称沟通电，定子磁场的转动是沟通电的变化快慢；只要改变沟通电变化的快慢，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构成的，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能够调速，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；6、所以直流电机、异步电机调速的方法不同，

20、是构造的问题，是转动原理的问题；7、直流电机与异步电机的根本区别在于：直流电源与线圈的位置关系靠转子转动改变，只要用与转子转动相关的信号改变直流电源与线圈的位置关系，是实现调速的核心问题；沟通调速是调速，直流调速也是调速，谁调速都一样？不一样，直流调速不改变电机的负载性质，而沟通调速改变了负载的性质；就是讲，频率不同时，沟通电机的感抗大小不同；电压不同时，直流电机的电阻大小不变；有人讲，那有什么关系？关系很大，沟通调速，变频，负载性质随之改变，是一个极不稳定的系统；直流调速，负载性质不变，是一个非常稳定的系统；沟通调速，由于不稳定，很难实现精细调速；直流调速，由于稳定，很容易实现精细调速，几个

21、毫伏的电压速度都能够分辨。步进电机和沟通伺服电机性能比拟步进电机是一种离散运动的装置，它和当代数字控制技术有着本质的联络。在目前国内的数字控制系统中，步进电机的应用特别广泛。随着全数字式沟通伺服系统的出现，沟通伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势，运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式沟通伺服电机作为执行电动机。固然两者在控制方式上类似脉冲串和方向信号，但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作一比拟。一、控制精度不同两相混合式步进电机步距角一般为3.6、1.8，五相混合式步进电机步距角一般为0.72、0.36。也有一些高性能的步进电机步距

22、角更小。如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的步进电机，其步距角为0.09；德国百格拉公司BERGERLAHR生产的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8、0.9、0.72、0.36、0.18、0.09、0.072、0.036，兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。沟通伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以松下全数字式沟通伺服电机为例，对于带标准2500线编码器的电机而言，由于驱动器内部采用了四倍频技术，其脉冲当量为360/10000=0.036。对于带17位编码器的电机而言，驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈，即其脉冲当量为360/131072=9.8

23、9秒。是步距角为1.8的步进电机的脉冲当量的1/655。二、低频特性不同步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关，一般以为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时，一般应采用阻尼技术来克制低频振动现象，比方在电机上加阻尼器，或驱动器上采用细分技术等。沟通伺服电机运转非常平稳，即便在低速时也不会出现振动现象。沟通伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械的刚性缺乏，并且系统内部具有频率解析机能FFT，可检测出机械的共振点，便于系统调整。三、矩频特性不同步进电机的输出力矩随转速升高而下降

24、，且在较高转速时会急剧下降，所以其最高工作转速一般在300600RPM。沟通伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速一般为2000RPM或3000RPM以内，都能输出额定转矩，在额定转速以上为恒功率输出。四、过载能力不同步进电机一般不具有过载能力。沟通伺服电机具有较强的过载能力。以松下沟通伺服系统为例，它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的三倍，可用于克制惯性负载在启动霎时的惯性力矩。步进电机由于没有这种过载能力，在选型时为了克制这种惯性力矩，往往需要选取较大转矩的电机，而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩，便出现了力矩浪费的现象。五、运行性能不同步进电机的控制为开环控制，启动频

25、率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象，停止时转速过高易出现过冲的现象，所以为保证其控制精度，应处理好升、降速问题。沟通伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反应信号进行采样，内部构成位置环和速度环，一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象，控制性能更为可靠。六、速度响应性能不同步进电机从静止加速到工作转速一般为每分钟几百转需要200400毫秒。沟通伺服系统的加速性能较好，以松下MSMA400W沟通伺服电机为例，从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场合。异步电动机与同步电动机的概念分别是什么？它们有什么区别？同步电机就是靠励磁电流运行的，假如没有励磁

26、，电机就是异步的。励磁是加在转子上的直流系统，它的旋转速度和极性与定子是一致的，假如励磁出现问题，电动机就会失步，调整不过来，触发保护“励磁故障电动机跳闸讲的白一点，励磁电流就是同步电机转子中流过的电流有了这个电流，使转子相当于一个电磁铁，有N极和S极，在正常运行时，这个电流是由外部加在转子上的直流电压产生的。以前这个直流电压是由直流电动机供应，如今大多是由可控硅整流后供应。我们通常把可控硅整流系统称为励磁装置。异步机就是电机的转子转动的速度与定子所产生的旋转磁场的旋转速度不一致，有一个差值不同步。我们叫转差。这个转差与定子所产生的旋转磁场的转速的比率叫转差率。同步机与异步机的区别在于：从供电

27、方面讲，异步机只是在定子侧加上电压也有转子上加电压的，而同步机要在定子和转子上都加上电压。也就是讲异步机是单边励磁，同步机是双边励磁。从转速方面讲，异步机的转速只与负荷大小有关当然有一定的范围，而同步机的转速只与电网的频率有关。从构造上讲，同步电机与异步机转子的构造也不一样。异步机的转子是有夕钢片和铝条或夕钢片和线圈组成，而同步机一般由数块磁钢和线圈组成也有隐极式的不太一样。当然还有很多差异，如工艺要求、设计问题等等。同步和异步都是指电机的转速与电源频率的关系。同步是指电机的转速与电源沟通电的频率同步，与电机的负荷无关。异步是指电机的转速与电源沟通电的频率不同步，与电机的负荷有关。从应用上分，

28、同步电机用于对转速要求严格的场合，价格也很贵。而异步电机普遍使用在一般场合，价格低廉。关于电机的极数极对数是级数的2倍60乘以50除以转速=极对数50是频率大家都知道，60是60秒转速就是铭牌上的额定转速。其实容易发现频率=周期/秒乘以60秒后等于1分钟多少个周期，除以额定转速，很明显就是把一转等分为几块分的越多就极数越多。其实就是我们变频器上提到的技术极对数的公式：电机的同步转速n0=50*60/2p.式中2p为极对数.电机极对数一般为1.23.4.5.一对极电机同歩转速为3000rpm.8级：750r/min左右6级：1000/min左右4级：1500/min左右通力所有减速器要求输入一般不超过1500r/min。