功率電動(dòng)機(jī)

　　直流電動(dòng)機(jī)

　　直流電動(dòng)機(jī)是出現(xiàn)最早的電動(dòng)機(jī)，大約在19世紀(jì)末，其大致可分為有換向器和無換向器兩大類。直流電動(dòng)機(jī)有較好的控制特性直流電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)、價(jià)格、維護(hù)方面都不如交流電動(dòng)機(jī)，但是由于交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制問題一直未得到很好的解決方案，而直流電動(dòng)機(jī)具有調(diào)速性能好、起動(dòng)容易、能夠載重起動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，所以目前直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用仍然很廣泛，尤其在可控硅直流電源出現(xiàn)以后。

　　應(yīng)用現(xiàn)狀：在生活方面，電動(dòng)產(chǎn)品的應(yīng)用數(shù)不勝數(shù)。風(fēng)扇，刮胡刀等。賓館中的自動(dòng)門、自動(dòng)門鎖、自動(dòng)窗簾都用到直流電機(jī)，直流電機(jī)廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、坦克、雷達(dá)等武器裝備中。直流電機(jī)還廣泛應(yīng)用于機(jī)車牽引，如鐵路機(jī)車直流牽引電機(jī)、地鐵機(jī)車直流牽引電機(jī)、機(jī)車直流輔助電機(jī)、礦用機(jī)車直流牽引電機(jī)、船用直流電機(jī)等。上圖為Z4系列直流電動(dòng)機(jī)。

　　交流電機(jī)

　　異步電動(dòng)機(jī)是基于氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩而實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的一種交流電機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)一般為系列產(chǎn)品，品種規(guī)格繁多，其在所有的電動(dòng)機(jī)中應(yīng)用最為廣泛，需量最大；目前，在電力傳動(dòng)中大約有90%的機(jī)械使用交流異步電動(dòng)機(jī)，所以，其用電量約占總電力負(fù)荷的一半以上。

　　異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，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)。并且，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。異步電動(dòng)機(jī)主要廣泛應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)機(jī)床、水泵、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、起重卷揚(yáng)設(shè)備、礦山機(jī)械、輕工機(jī)械、農(nóng)副產(chǎn)品加工機(jī)械等大多數(shù)工農(nóng)生產(chǎn)機(jī)械以及家用電器和醫(yī)療器械等。

　　應(yīng)用現(xiàn)狀：在異步電動(dòng)機(jī)中較為常見的是單相異步電動(dòng)機(jī)和三相異步電動(dòng)機(jī)，其中三相異步電動(dòng)機(jī)是異步電動(dòng)機(jī)的主體，三相異步電動(dòng)機(jī)可用于驅(qū)動(dòng)各種通用機(jī)械如壓縮機(jī)、水泵、破碎機(jī)、切削機(jī)床、運(yùn)輸機(jī)械及其他機(jī)械設(shè)備，在礦山。機(jī)械。冶金、石油、化工、電站等各種工礦企業(yè)中作原動(dòng)機(jī)用。用于傳動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)、軋鋼機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)應(yīng)在訂貨時(shí)提供有關(guān)技術(shù)資料，并要簽訂技術(shù)協(xié)議，作為電機(jī)特殊設(shè)計(jì)的依據(jù)，以確保電動(dòng)機(jī)的可靠運(yùn)行。。而單相異步電動(dòng)機(jī)一般用于三相電源不方便的地方，大部分是微型和小容量的電機(jī)，在家用電器中應(yīng)用比較多，例如電扇、電冰箱、空調(diào)、吸塵器等。

　　同步電動(dòng)機(jī)

　　所謂同步電動(dòng)機(jī)就是在交流電的驅(qū)動(dòng)下，轉(zhuǎn)子與定子的旋轉(zhuǎn)磁場同步運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)。同步電動(dòng)機(jī)的定子和異步電動(dòng)機(jī)的完全一樣；但其轉(zhuǎn)子有“凸極式”和“隱極式”兩種。凸極式轉(zhuǎn)子的同步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，但是機(jī)械強(qiáng)度較低，適用于低速運(yùn)行場合；隱極式同步電動(dòng)機(jī)制造工藝復(fù)雜，但機(jī)械強(qiáng)度高，適用于高速運(yùn)行場合。 同步電動(dòng)機(jī)的工作特性與所有的電動(dòng)機(jī)一樣，同步電動(dòng)機(jī)也具有“可逆行”，即它能按發(fā)電機(jī)方式運(yùn)行，也可以按電動(dòng)機(jī)方式運(yùn)行。

　　應(yīng)用現(xiàn)狀：同步電動(dòng)機(jī)主要用于大型機(jī)械，如鼓風(fēng)機(jī)、水泵、球磨機(jī)、壓縮機(jī)、軋鋼機(jī)以及小型、微型儀器設(shè)備或者充當(dāng)控制元件；其中三相同步電動(dòng)機(jī)是其主體。此外，還可以當(dāng)調(diào)相機(jī)使用，向電網(wǎng)輸送電感性或者電容性無功功率。

　　異步電動(dòng)機(jī)

　　異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，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)。并且，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。異步電動(dòng)機(jī)主要廣泛應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)機(jī)床、水泵、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、起重卷揚(yáng)設(shè)備、礦山機(jī)械、輕工機(jī)械、農(nóng)副產(chǎn)品加工機(jī)械等大多數(shù)工農(nóng)生產(chǎn)機(jī)械以及家用電器和醫(yī)療器械等。

　　應(yīng)用：在異步電動(dòng)機(jī)中較為常見的是單相異步電動(dòng)機(jī)和三相異步電動(dòng)機(jī)，其中三相異步電動(dòng)機(jī)是異步電動(dòng)機(jī)的主體。而單相異步電動(dòng)機(jī)一般用于三相電源不方便的地方，大部分是微型和小容量的電機(jī)，在家用電器中應(yīng)用比較多，例如電扇、電冰箱、空調(diào)、吸塵器等。

　　信號(hào)電機(jī)

　　位置信號(hào)電機(jī)

　　目前，最有代表性的位置信號(hào)電機(jī)：旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器和自整角機(jī)。

　　簡介：旋轉(zhuǎn)變壓器（resolver/transformer）是一種電磁式傳感器，又稱同步分解器。它是一種測量角度用的小型交流電動(dòng)機(jī)，用來測量旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)軸角位移和角速度，由定子和轉(zhuǎn)子組成。其中定子繞組作為變壓器的原邊，接受勵(lì)磁電壓，勵(lì)磁頻率通常用400、3000及5000HZ等。轉(zhuǎn)子繞組作為變壓器的副邊，通過電磁耦合得到感應(yīng)電壓。

　　應(yīng)用現(xiàn)狀：旋轉(zhuǎn)變壓器是一種精密角度、位置、速度檢測裝置，適用于所有使用旋轉(zhuǎn)編碼器的旋轉(zhuǎn)變壓器旋轉(zhuǎn)變壓器場合，特別是高溫、嚴(yán)寒、潮濕、高速、高震動(dòng)等旋轉(zhuǎn)編碼器無法正常工作的場合。由于旋轉(zhuǎn)變壓器以上特點(diǎn)，可完全替代光電編碼器，被廣泛應(yīng)用在伺服控制系統(tǒng)、機(jī)器人系統(tǒng)、機(jī)械工具、汽車、電力、冶金、紡織、印刷、航空航天、船舶、兵器、電子、冶金、礦山、油田、水利、化工、輕工、建筑等領(lǐng)域的角度、位置檢測系統(tǒng)中。也可用于坐標(biāo)變換、三角運(yùn)算和角度數(shù)據(jù)傳輸、作為兩相移相器用在角度--數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置中。

　　感應(yīng)同步器

　　將角度或直線位移信號(hào)變換為交流電壓的位移傳感器，又稱平面式旋轉(zhuǎn)變壓器。它有圓盤式和直線式兩種。在高精度數(shù)字顯示系統(tǒng)或數(shù)控閉環(huán)系統(tǒng)中圓盤式感應(yīng)同步器用以檢測角位移信號(hào)，直線式用以檢測線位移。感應(yīng)同步器廣泛應(yīng)用于高精度伺服轉(zhuǎn)臺(tái)、雷達(dá)天線、火炮和無線電望遠(yuǎn)鏡的定位跟蹤、精密數(shù)控機(jī)床以及高精度位置檢測系統(tǒng)中。

　　應(yīng)用現(xiàn)狀：感應(yīng)同步器已被廣泛應(yīng)用于大位移靜態(tài)與動(dòng)態(tài)測量中，例如用于三坐標(biāo)測量機(jī)、程控?cái)?shù)控機(jī)床及高精度重型機(jī)床及加工中心測量裝置等。

　　感應(yīng)同步器利用電磁耦合原理實(shí)現(xiàn)位移檢測具有明顯的優(yōu)勢：可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)工作環(huán)境要求低，在沒有恒溫控制和環(huán)境不好的條件下能正常工作，適應(yīng)于工業(yè)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境；光柵傳感器是依靠光電學(xué)機(jī)理實(shí)現(xiàn)位移量檢測，其分辨率高，測量精確，安裝使用方便。封閉式的光柵傳感器對(duì)工作環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、光柵傳感器性能價(jià)格比的提高和技術(shù)復(fù)雜性的降低使其在測長方面有比感應(yīng)同步器更普遍的應(yīng)用。

　　自整角機(jī)

　　自整角機(jī)是利用自整步特性將轉(zhuǎn)角變?yōu)榻涣麟妷夯蛴山涣麟妷鹤優(yōu)檗D(zhuǎn)角的感應(yīng)式微型電機(jī)，在伺服系統(tǒng)中被用作測量角度的位移傳感器。自整角機(jī)還可用以實(shí)現(xiàn)角度信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸、變換、接收和指示。兩臺(tái)或多臺(tái)電機(jī)通過電路的聯(lián)系，使機(jī)械上互不相連的兩根或多根轉(zhuǎn)軸自動(dòng)地保持相同的轉(zhuǎn)角變化，或同步旋轉(zhuǎn)。電機(jī)的這種性能稱為自整步特性。在伺服系統(tǒng)中，產(chǎn)生信號(hào)一方所用的自整角機(jī)稱為發(fā)送機(jī)，接收信號(hào)一方所用自整角機(jī)稱為接收機(jī)。自整角機(jī)廣泛應(yīng)用于冶金、航海等位置和方位同步指示系統(tǒng)和火炮、雷達(dá)等伺服系統(tǒng)中。

　　應(yīng)用現(xiàn)狀：自整角機(jī)還可用以實(shí)現(xiàn)角度信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸、變換、接收和指示。兩臺(tái)或多臺(tái)電機(jī)通過電路的聯(lián)系，使機(jī)械上互不相連的兩根或多根轉(zhuǎn)軸自動(dòng)地保持相同的轉(zhuǎn)角變化，或同步旋轉(zhuǎn)。電機(jī)的這種性能稱為自整步特性。在伺服系統(tǒng)中，產(chǎn)生信號(hào)一方所用的自整角機(jī)稱為發(fā)送機(jī)，接收信號(hào)一方所用自整角機(jī)稱為接收機(jī)。自整角機(jī)廣泛應(yīng)用于冶金、航海等位置和方位同步指示系統(tǒng)和火炮、雷達(dá)等伺服系統(tǒng)中。

　　速度信號(hào)電機(jī)

　　最有代表性的速度信號(hào)電機(jī)是測速發(fā)電機(jī)，其實(shí)質(zhì)上是一種將轉(zhuǎn)速變換為電信號(hào)的機(jī)電磁元件，其輸出電壓與轉(zhuǎn)速成正比。從工作原理上講，它屬于“發(fā)電機(jī)”的范疇。測速發(fā)電機(jī)在控制系統(tǒng)中主要作為阻尼元件、微分元件、積分元件和測速元件來使用。所以這里不做過多闡述。

　　電動(dòng)機(jī)的類型和區(qū)別？

　　1．按工作電源種類劃分：可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)

　　2．按結(jié)構(gòu)和工作原理劃分：可分為直流電動(dòng)機(jī)、異步電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)。

　　3．按起動(dòng)與運(yùn)行方式劃分：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．按用途劃分：驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)和控制用電動(dòng)機(jī)。

　　5．按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)劃分：籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱為鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)）和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱為繞線型異步電動(dòng)機(jī)）。

　　6．按運(yùn)轉(zhuǎn)速度劃分：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。

　　伺服電機(jī)屬于用途劃分的的控制用電機(jī)，伺服電機(jī)（servo motor ）是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。伺服電機(jī)可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類，其主要特點(diǎn)是，當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。

　　選型的基本方法

　　與選型有關(guān)的條件

　　1、電機(jī)參數(shù)：要先了解電機(jī)的規(guī)格型號(hào)、功能特性、防護(hù)型式、額定電壓、額定電流、額定功率、電源頻率、絕緣等級(jí)等。這些內(nèi)容基本能給用戶正確選擇保護(hù)器提供了參考依據(jù)。

　　2、環(huán)境條件：主要指常溫、高溫、高寒、腐蝕度、震動(dòng)度、風(fēng)沙、海拔、電磁污染等。

　　3、電機(jī)用途：主要指拖動(dòng)機(jī)械設(shè)備要求特點(diǎn)，如風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī)、車床、油田抽油機(jī)等不同負(fù)載機(jī)械特性。

　　4、控制方式：控制模式有手動(dòng)、自動(dòng)、就地控制、遠(yuǎn)程控制、單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行、生產(chǎn)線集中控制等情況。啟動(dòng)方式有直接、降壓、星角、頻敏變阻器、變頻器、軟起動(dòng)等。

　　5、其他方面：用戶對(duì)現(xiàn)場生產(chǎn)監(jiān)護(hù)管理情況，非正常性的停機(jī)對(duì)生產(chǎn)影響的嚴(yán)重程度等。