五种类型电机说明
一、伺服电机:
伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降,控制比较容易,体积小重量轻,输出功率和转矩大,方便调速。启动转矩大,调速一般为变频调速。又分为直流和交流伺服电动机两大类。
1、直流伺服电机:
输入或输出为直流电能的旋转电机。它的模拟调速系统一般是由2个闭环构成的,既速度闭环和电流闭环,为使二者能够相互协调、发挥作用,在系统中设置了2个调节器,分别调节转速和电流。2个反馈闭环在结构上采用一环套一环的嵌套结构,这就是所谓的双闭环调速系统,它具有动态响应快、抗干扰能力强等优点,因而得到广泛地应用。通常是由模拟运放构成PI或PID电路;信号调理主要是对反馈信号进行滤波、放大。考虑到直流电机的数学模型,模拟调速系统动态传递函数关系在模拟调速系统的调试过程中,因电机的参数或负载的机械特性与理论值有较大差异,往往需要频繁更换R,C等元件来改变电路参数,以获得预期的动态性能指标,这样做起来非常麻烦,如果采用可编程模拟器件构成调节器电路,系统参数如增益、带宽甚至电路结构都可以通过软件进行修改,调试起来就非常方便了。
直流伺服电机分为有刷和无刷电机,有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护方便(换碳刷),会产生电磁干扰,对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。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。容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。电机免维护不存在碳刷损耗的情况,效率很高,运行温度低噪音小,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。
直流伺服电机可应用在火花机,机器手,精确的机器等,同时可加配减速箱,令机器设备带来可靠的准确性及高扭力。
2、交流伺服电机:
输入或输出为交流电能的旋转电机。交流电动机分定子绕组和转子导体.转子导体形状像鼠笼导体与导体之间用硅钢片,有的交流电动机转子也有绕组。交流伺服电机转子是高阻抗的金属合金制成的,定子上的线圈有两组,分励磁线圈和力矩线圈,励磁线圈以固定的频率给转子励磁,力矩线圈负责提供转动的力矩,这两组线圈都在驱动器的带动下工作。自带的叫:旋转编码器,精度是:分度数(转动一周发出的脉冲数)。
交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,目前运动控制中一般都用同步电机,它的功率范围大,可以做到很大的功率。大惯量,最高转动速度低,且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。
同步电机的主要运行方式有三种,即作为发电机、电动机和补偿机运行。作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式,作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节,在不要求调速的场合,应用大型同步电动机可以提高运行效率。近年来,小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载,靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率,以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。
异步电机负载时的转速与所接电网的频率之比不是恒定关系。异步电机包括感应电机、双馈异步电机和交流换向器电机。感应电机应用最广,在不致引起误解或混淆的情况下,一般可称感应电机为异步电机。普通异步电机的定子绕组接交流电网,转子绕组不需与其他电源连接。因此,它具有结构简单,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。异步电机有较高的运行效率和较好的工作特性,从空载到满载范围内接近恒速运行,
能满足大多数工农业生产机械的传动要求。异步电机还便于派生成各种防护
型式,以适应不同环境条件的需要。异步电机运行时,必须从电网吸取无功励磁功率,使电网的功率因数变坏。因此,对驱动球磨机、压缩机等大功率、低转速的机械设备,常采用同步电机。由于异步电机的转速与其旋转磁场转速有一定的转差关系,其调速性能较差(交流换向器电动机除外)。对要求较宽广和平滑调速范围的交通运输机械、轧机、大型机床、印染及造纸机械等,采用直流电机较经济、方便。但随着大功率电子器件及交流调速系统的发展,目前适用于宽调速的异步电机的调速性能及经济性已可与直流电机的相媲美。
到目前为止,高性能的电伺服系统大多采用永磁同步型交流伺服电动机,控制
驱动器多采用快速、准确定位的全数字位置伺服系统。典型生产厂家如德国西门子、美国科尔摩根和日本松下及安川等公司。
20世纪80年代以来,随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展,永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展,各国著名电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向,使原来的直流伺服面临被淘汰的危机。90年代以后,世界各国已经商品化了的交流伺服系统是采用全数字控制的正弦波电动机伺服驱动。交流伺服驱动装置在传动领域的发展日新月异。永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较,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定子绕组散热比较方便。
⑶惯量小,易于提高系统的快速性。
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。
二、直流电机:
实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机,将电能转换为机械能;作发电机运行时是直流发电机,将机械能转换为电能。直流电动机分为定子绕组和转子绕组,定子绕组产生磁场。当通直流电时,定子绕组产生固定极性的磁场。转子通直流电在磁场中受力,于是转子在磁场中受力就旋转起来。直流电机构造复杂,造价高。构造的主要特点是具有一个带换向器的电枢。直流电机的定子由机座、主磁极、换向磁极、前后端盖和刷架等部件组成。其中主磁极是产生直流电机气隙磁场的主要部件,由永磁体或带有直流励磁绕组的叠片铁心构成。直流电机的转子则由电枢、换向器(又称整流子)和转轴等部件构成。其中电枢由电枢铁心和电枢绕组两部分组成。电枢铁心由硅钢片叠成,在其外圆处均匀分布着齿槽,电枢绕组则嵌置于这些槽中。换向器是一种机械整流部件。由换向片叠成圆筒形后,以金属夹件或塑料成型为一个整体。各换向片间互相绝缘。换向器质量对运行可靠性有很大影响。当原动机驱动电枢绕组在主磁极N、S之间旋转时,电枢绕组上感生出电动势,经电刷、换向器装置整流为直流后,引向外部负载(或电网),对外供电,此时电机作直流发电机运行。如用外部直流电源,经电刷换向器装置将直流电流引向电枢绕组,则此电流与主磁极N.S.产生的磁场互相作用,产生转矩,驱动转子与连接于其上的机械负载工作,此时电机作直流电动机运行。
直流电机和直流伺服电机的区别在于伺服电机是有反馈的控制系统,它是直流供电,有编码器反馈速度和位置信号,直流电机没有反馈信号,不能形成闭合回路,制作直流伺服电机的材料工艺要和普通的直流电机的有所不同,因为直流伺服电机要保证很好的动态响应。还有伺服电机要加装反馈装置,和驱动器构成伺服算法,以保证位置,速度,扭矩的各种要求。
直流电机的最大弱点就是有电流的换向问题,消耗有色金属较多,成本高,运行中的维护检修也比较麻烦。因此,电机制造业中正在努力改善交流电动机的调速性能,并且大量代替直流电动机。不过,近年来在利用可控硅整流装置代替直流发电机方面,已经取得了很大
进展。包括直流电机在内的一切旋转电机,实际上都是依据我们所知道的两条基本原则制造的。一条是:导线切割磁通产生感应电动势;另一条是:载流导体在磁场中受到电磁力的作用。因此,从结构上来看,任何电机都包括磁场部分和电路部分。从上述原理可见,任何电机都体现着电和磁的相互作用,是电、磁这两个矛盾着的对立面的统一。我们在这一章里讨论直流电机的结构和工作原理,就是讨论直流电机中的“磁”和“电”如何相互作用,相互制约,以及体现两者之间相互关系的物理量和现象(电枢电动势、电磁转矩、电磁功率、电枢反应等)。
三、步进电机:
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载
的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角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)。您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;同时您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。这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。步进电动机的位移量与脉冲数严格成比例,这就不会引起误差的积累,其转速与脉冲频率和步距角有关。虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不能象普通的直流电机,交流电机在常规下使用。对于步进电机不能简单的说是直流还是交流,步进电机在运行时,步进电机的各绕组,要按一定的次序加以一定幅度,一定宽度的脉冲,这个脉冲电流流过绕组时,有单方向,也有双方向的区别。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。而且步进电机本身不接电源的! 步进电机是通过驱动器连接电源的!驱动器分高压和低压之分,也就是所谓的直流和交流!
步进电机分三种:永磁式(PM),反应式(VR),混合式(HB)和单相式步进电机。永磁式步进一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度或15度;反应式步进一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1.5度,但噪声和振动都很大。在欧美
等发达国家80年代已被淘汰;混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相:两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为 0.72度。这种步进电机的应用最为广泛。四、力矩电机:
力矩电机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机。这种电机的轴不是以恒功率输出动力而是以恒力矩输出动力。力矩电机包括:直流力矩电机、交流力矩电机、和无刷直流力矩电机。当负载转矩增大时能自动降低转速,同时加大输出转矩。因为它所标的容量是用轴上的输出转矩来表示的,所以才叫力矩电机。当负载转矩为一定值时改变电机端电压便可调速。但转速的调整率不好因而在电机轴上加一测速装置,配上控制器.利用测速装置输出的电压和控制器给定的电压相比,来自动调节电机的端电压,使电机稳定!可使张力和线速度的变化保持在一定范围内。力矩电机的控制是根据不同的要求,调节其电源电压,以适合不同张力的需要。一般对同一种规格的产品,调整好张力后,在以后的周期内不必再予调整。控制的方法很简单,任何一种调压装置都可应用。调压装置的功率,应按电机的最大电流(既在额定输出并处于堵转时的电流)选用。
同时具有低转速、大扭矩、过载能力强、响应快、特性线性度好、力矩波动小等特点,可直接驱动负载省去减速传动齿轮,从而提高了系统的运行精度。为取得不同性能指标,该电机有小气隙、中气隙、大气隙三种不同结构形式,小气隙结构,可以满足一般使用精度要求,优点是成本较低;大气隙结构,由于气隙增大,消除了齿槽效应,减小了力矩波动,基本消除了磁阻的非线性变化,电机线性度更好,电磁气隙加大,电枢电感小,电气时间常数小,但是制造成本偏高;中气隙结构,其性能指标略低于大气隙结构电机,但远高于小气隙结构
电机,而体积小于大气隙结构电机,制造成本低于大气隙结构电机。
力矩电机主要应用在纺织、造纸、橡胶、塑料、金属线材和电线电缆等工业中,需要将产品卷绕在卷筒(盘)上。卷绕的直径从开始至末了是越卷越大,为保持被卷物张力均匀(即线速度不变),就要求卷筒转速越卷越小,卷绕力越卷越大
五、直流减速电机:
减速电机是在运行中可以随时降低速度的电机,一般的电机是不可以的。变频控制设备就是通过改变频率来控制电机的设备。变频控制设备用来控制输出电的频率,用在电机上就是改变电机速度,以用来省电,它是将电机和减速器合为一体的。它和传统的直流伺服电机的工作原理是相同的,只是在结构和尺寸上有所不同。一般直流伺服电机为了减少其转动惯量,大部分做成细长圆柱形,而直流减速电机为了能在相同体积和电驱电压的前提下,产生比较大的转矩和比较低的转速,一般都是做成扁平型。
电动机种类的介绍和选型 电动机是将电能转化为机械能的装置，广泛应用于各个领域，如工业、交通、农业、家居等。根据不同的使用需求，电动机有多种不同的种类和 类型。本文将介绍常见的电动机种类以及选择的一些建议。 1. 直流电动机（DC motor）： 直流电动机是最常见的一种电动机，它以直流电源为供电方式。根据 不同的励磁方式，直流电动机又可分为分别励磁、串联励磁、并联励磁和 复合励磁等。直流电动机具有起动扭矩大、调速范围广、响应快等特点， 广泛应用于起动和调速要求较高的应用场景。 2. 交流异步电动机（AC induction motor）： 交流异步电动机以交流电源为供电方式，是最常用的电动机之一、它 具有结构简单、制造成本较低的优点。交流异步电动机根据转子结构的不同，又可以分为鼠笼式和抽极式两种。鼠笼式交流异步电动机是最常用的 类型，适用于一般的工业和家用设备。 3. 交流同步电动机（AC synchronous motor）： 交流同步电动机与交流异步电动机相比，具有固定转速和较高的效率。它可以通过外部励磁方式实现调速，因此适用于对转速要求较高的应用场景，如工厂的机床、风力发电机组等。 4. 无刷直流电动机（Brushless DC motor）： 无刷直流电动机是一种采用电子控制器替代机械换向器的电动机。它 具有无刷结构、高效率、低噪音、寿命长的优点，适用于需要高性能和长 寿命的应用场景，如电动车辆、无人机等。
5. 步进电动机（Stepper motor）： 步进电动机是一种转动相对精确的电动机。它通过控制电机驱动器的 脉冲信号来使电机转动，每接收一个脉冲信号，电机转动一个步距角。步 进电动机具有精确位置控制、低速大扭矩等特点，适用于需要高精度定位 的应用场景，如3D打印机、纺织机械等。 选择电动机时，需要根据具体的应用需求和环境条件综合考虑以下几点： 1.功率需求：根据应用场景和设备的功率需求，选择适合的电机功率。功率过大会造成能源浪费，功率过小则无法满足设备的需求。 2.转速要求：根据设备对转速的要求，选择合适的电动机类型和控制 方式。若需要精确的转速控制，可以选择交流同步电动机或无刷直流电动机；若需要较高的起动扭矩和调速范围，可以选择直流电动机。 3.环境条件：考虑设备工作环境的特点，如温度、湿度、腐蚀性等因素。选择适合的电机材料和防护等级，以确保电机能够在恶劣环境下正常 运行。 4.维护和寿命：考虑电动机的维护和寿命要求，选择具有耐用性和易 维护性的电动机。一些特殊应用场景可能需要选择具有防尘、防水等功能 的电动机。 5.成本因素：综合考虑设备的预算和长期运行成本，选择性价比较高 的电动机。 综上所述，根据不同的应用需求、转速要求和环境条件，我们可以选 择适合的电动机类型和控制方式。通过综合考虑功率需求、转速要求、环
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，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；
电动机的种类划分 1按工作电源分类 根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。 2按结构及工作原理分类 根据电动机按结构及工作原理的不同，可分为直流电动机，异步电动机和同步电动机。 同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。 感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。 交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。 直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。 有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。 电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。 永磁直流电动机又分为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。 3按启动与运行方式分类 根据电动机按起动与运行方式不同，可分为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按用途分类 驱动用电动机又分为电动工具（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。 控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。 5按转子分类 根据电动机按转子的结构不同，可分为鼠笼型感应电动机（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按运转速度分类 根据电动机按运转速度不同，可分为高速电动机、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。 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。 7按防护型式分类 开启式（如IP11、IP22）：电动机除必要的支撑结构外，对于转动及带电部分没有专门的保护。 封闭式（如IP44、IP54）：电动机机壳内部的转动部分及带电部分有必要的机械保护，以防止意外的接触，但并不明显的妨碍通风。防护式电动机按其通风防护结构不同，又分为： 网罩式：电动机的通风口用穿孔的遮盖物遮盖起来，使电动机的转动部分及带电部分不能与外物相接触。 防滴式：电动机通风口的结构能够防止垂直下落的液体或固体直接进入电动机内部。 防溅式：电动机通风口的结构可以防止与垂直接成100度角范围内任何方向的液体或固体进入电动机内部。 封闭式：电动机机壳的结构能够阻止机壳内外空气的自由交换，但并不要求完全的密封。 防水式：电动机机壳的结构能够阻止具有一定压力的水进入电动机内部。 水密式：当电动机浸在水中时，电动机机壳的结构能阻止水进入电动机内部。 潜水式：电动机在额定的水压下，能长期在水中运行。 隔爆式：电动机机壳的结构足以阻止电动机内部的气体爆炸传递到电动机外部，而引起电动机外部的燃烧性气体的爆炸。 例：IP44标志电动机能防护大于1MM的固体异物入内，同时能防溅水。 IP后面第一位数字的意义 0 无防护，没有专门的防护
五种类型电机说明 一、伺服电机: 伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降,控制比较容易,体积小重量轻,输出功率和转矩大,方便调速。启动转矩大,调速一般为变频调速。又分为直流和交流伺服电动机两大类。 1、直流伺服电机: 输入或输出为直流电能的旋转电机。它的模拟调速系统一般是由2个闭环构成的,既速度闭环和电流闭环,为使二者能够相互协调、发挥作用,在系统中设置了2个调节器,分别调节转速和电流。2个反馈闭环在结构上采用一环套一环的嵌套结构,这就是所谓的双闭环调速系统,它具有动态响应快、抗干扰能力强等优点,因而得到广泛地应用。通常是由模拟运放构成PI或PID电路;信号调理主要是对反馈信号进行滤波、放大。考虑到直流电机的数学模型,模拟调速系统动态传递函数关系在模拟调速系统的调试过程中,因电机的参数或负载的机械特性与理论值有较大差异,往往需要频繁更换R,C等元件来改变电路参数,以获得预期的动态性能指标,这样做起来非常麻烦,如果采用可编程模拟器件构成调节器电路,系统参数如增益、带宽甚至电路结构都可以通过软件进行修改,调试起来就非常方便了。 直流伺服电机分为有刷和无刷电机,有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护方便(换碳刷),会产生电磁干扰,对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。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。容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。电机免维护不存在碳刷损耗的情况,效率很高,运行温度低噪音小,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。
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。
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。永磁同步电机广泛应用于 风力发电、空调、压缩机等领域。 6. 都市电机（Reluctance Motor） 都市电机属于变磁电机，通过控制磁导率变化来实现转矩输出。都市 电机结构简单、体积小、成本低，适用于需要提供大转矩和高效率的场合，如家电、工具等。 7. 鼓风机（Fan Motor） 鼓风机使用在许多通风或冷却系统中，其特点是低噪音、高效率、稳 定性好。鼓风机电机常采用无刷电机或永磁同步电机，结构紧凑，能够提 供稳定的气流。 综上所述，电机按照不同特点和应用可以分为多种类型，每种电机都 有其独特的特点和适用范围。不同类型的电机在工业、家电、交通等领域 都有广泛的应用。随着技术的发展，电机的类型也在不断演进，越来越多 的新型电机正在被开发和应用于各个领域。
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。
常见的电机类型 电机是一种将电能转换为机械能的装置，广泛应用于各个领域，如工业、交通、家电等。根据不同的工作原理和结构特点，电机可以分为多种类型。本文将分别介绍直流电机、交流电机、步进电机和无刷直流电机这四种常见的电机类型。 一、直流电机 直流电机是最简单、最常见的电机类型之一。它由电枢和磁极组成。当通过电枢通以直流电流时，会在磁极之间产生磁场，从而使电枢受到力矩的作用而旋转。直流电机具有转速调节范围广、启动扭矩大等特点，因此被广泛应用于电动车、风力发电机组等领域。 二、交流电机 交流电机是应用最广泛的电机类型之一，它分为异步电机和同步电机两种。异步电机的工作原理是通过电磁感应产生转矩，其转子的转速低于旋转磁场的转速。同步电机的转子与旋转磁场的转速同步，通常需要外部提供励磁电流。交流电机具有结构简单、制造成本低等优点，被广泛应用于空调、洗衣机、电风扇等家用电器中。 三、步进电机 步进电机是一种将电脉冲信号转化为机械运动的电机。它由定子和转子组成，定子上绕有若干个线圈，通电时会产生磁场。通过改变电脉冲的频率和方向，可以控制步进电机的转动角度和速度。步进
电机具有定位精度高、响应速度快等优点，被广泛应用于打印机、数控机床等自动化设备中。 四、无刷直流电机 无刷直流电机是近年来发展起来的一种电机类型。与传统的直流电机相比，无刷直流电机不需要刷子和换向器，因此具有寿命长、效率高等优点。它由定子和转子组成，定子上绕有若干个线圈，通过电子换向器控制电流的方向和大小，从而实现转子的旋转。无刷直流电机在电动车、无人机等领域得到广泛应用。 以上便是常见的电机类型的简要介绍。每种电机类型都有自己独特的工作原理和结构特点，适用于不同的应用场景。随着科技的不断进步，电机技术也在不断发展，未来可能会出现更多新型的电机类型。电机作为现代工业的重要组成部分，对于提高生产效率和节能减排起着重要作用，相信在未来的发展中将会有更多创新和突破。
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
电机的主要类型 1.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.按用途可划分：驱动用电动机和控制用电动机。 直流电机 直流电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。 感应电动势的方向按右手定则确定（磁感线指向手心，大拇指指向导体运动方向，其他四指的指向就是导体中感应电动势的方向）。 导体受力的方向用左手定则确定。这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩，这个力矩在旋转电机里称为电磁转矩，转矩的方向是逆时针方向，企图使电枢逆时针方向转动。如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩（例如由摩擦引起的阻转矩以及其它负载转矩），电枢就能按逆时针方向旋转起来。 直流电机基本构造分为两部分：定子与转子。 定子包括：主磁极，机座，换向极，电刷装置等。 转子包括：电枢铁芯，电枢绕组，换向器，轴和风扇等。 转子组成 直流电动机转子部分由电枢铁芯、电枢、换向器等装置组成 特点 (一)调速性能好。所谓“调速性能”，是指电动机在一定负载的条件下，根据需要，人为地改变电动机的转速。直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无级调速，而且调速范围较宽。 (二)起动力矩大。可以均匀而经济地实现转速调节。因此，凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械，例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等，
电机种类及各电机区别介绍 电机在包装，食品和饮料，制造业，医疗和机器人等众多行业的许多运动控制功能中发挥着关键作用。我们可以根据功能，尺寸，扭矩，精度和速度要求从几种电机类型中进行选择。 众所周知，电机是传动以及控制系统中的重要组成部分，随着现代科学技术的发展，电机在实际应用中的重点已经开始从过去简单的传动向复杂的控制转移;尤其是对电机的速度、位置、转矩的精确控制。但电机根据不同的应用会有不同的设计和驱动方式，咋看下好像选型非常复杂，因此为了人们根据旋转电机的用途，进行了基本的分类。下面我们将逐步介绍电机中最有代表性、最常用、最基本的电机控制电机和功率电机以及信号电机。 控制电机控制电机主要是应用在精确的转速、位置控制上，在控制系统中作为执行机构。可分成伺服电机、步进电机、力矩电机、开关磁阻电机、直流无刷电机等几类。 1. 伺服电机伺服电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，从而达到控制目的。一般地，伺服电机要求电机的转速要受所加电压信号的控制;转速能够随着所加电压信号的变化而连续变化;转矩能通过控制器输出的电流进行控制;电机的反映要快、体积要小、控制功率要小。伺服电机主要应用在各种运动控制系统中，尤其是随动系统。 伺服电机有直流和交流之分，最早的伺服电机是一般的直流电机，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机。当前随着永磁同步电机技术的飞速发展，绝大部分的伺服电机是指交流永磁同步伺服电机或者直流无刷电机。 2. 步进电机所谓步进电机就是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构;更通俗一点讲：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。我们可以通过控制脉冲的个数来控制电机的角位移量，从而达到精确定位的目的;同时还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。目前，比
电动机的种类及应用 电动机是将电能转化为机械能的装置，广泛应用于各个领域。根据不同的工作原理和结构特点，电动机可以分为多种类型。下面将介绍几种常见的电动机及其应用。 1. 直流电动机 直流电动机是最早发展起来的一种电动机，其结构简单、可靠性高、调速范围广，因此在工业生产中得到广泛应用。直流电动机的转速可以通过调节电源电压、改变电枢电流或者改变磁场磁通量来实现调速。直流电动机广泛应用于电动车、电动机车、起重机械、机床、风机、泵等设备中。 2. 交流异步电动机 交流异步电动机是目前应用最广泛的一种电动机，其结构简单、成本低、维护方便。交流异步电动机的转速与电源频率有关，一般为1500转/分或3000转/分。交流异步电动机广泛应用于家用电器、工业生产设备、风力发电机组、水泵、压缩机等领域。 3. 交流同步电动机 交流同步电动机是一种转速与电源频率同步的电动机，其结构复杂、成本较高，但具有高效率、高功率因数和较好的调速性能。交流同步电动机广泛应用于电力系统中的发电机组、压缩机、风力发电机组、水泵等设备。
4. 步进电动机 步进电动机是一种将电脉冲信号转化为角位移或线位移的电动机，具有精度高、定位准确、结构简单等特点。步进电动机广泛应用于打印机、数控机床、纺织机械、医疗设备等需要精确定位的设备中。 5. 无刷直流电动机 无刷直流电动机是一种将直流电能转化为机械能的电动机，其结构简单、寿命长、效率高。无刷直流电动机广泛应用于电动车、电动工具、家用电器、机器人等领域。 6. 电动机组合驱动系统 电动机组合驱动系统是将多个电动机组合在一起，通过控制系统实现协同工作，以提高整体性能。电动机组合驱动系统广泛应用于电动车、机器人、船舶、飞机等领域。 除了以上几种常见的电动机类型，还有许多其他类型的电动机，如线性电动机、超导电动机、磁悬浮电动机等。随着科技的不断发展，电动机的种类和应用也在不断扩展和创新。电动机作为现代工业生产中不可或缺的动力装置，将继续在各个领域发挥重要作用。
五种新型电机简介 姓名：赵涛 学号：2012110249
1、超声波电机简介： 原理：超声波电机就是利用超声波频率范围内的机械振动来获得动力源的装置，借助摩擦传递弹性超声波振动以获得动力。超声波电机获得能量的超声波振动源又与压电陶瓷有着密切联系，当对压电陶瓷施加交变电压时，压电陶瓷本身或压电陶瓷和金属的混合体就会产生周期性地伸缩，即逆压电效应，通过这种伸缩，电机产生了动力。 人耳所能听到的的声音频率约为20Hz-20KHZ，而当频率超过20KHz以上，人耳便无法辨识，成为超声波。对超声波电机的压电材料输入电压所产生的是晶体的形变，因此利用压电材料来带动转子，其前进的距离相当小，约是微米等级，因此若要此电机做长距离运动，就必须输入超声波的高频电压，使定子产生极高的振动频率才能得到合适的转速，这也正是超声波电机的由来。 特点: 1、超声波电机弹性振动体的振动速度和依靠摩擦传递能量的方式决定了它是一种低速电机，同时其能量密度是电磁电机的5到10倍左右，使得它不需要减速机构就能低速时获得大转矩，可直接带动执行机构。 2、超声波电机的构成不需要线圈与磁铁，本身不产生电磁波，所以外部磁场对其影响较小。 3、超声波电机断电时，定子与转子之间的静摩擦力使电机具有较大的静态保持力矩，从而实现自锁，省去了制动闸，简化了定位控制，其动态响应时间也较短。 4、超声波电机依靠定子的超声振动来驱动转子运动，超声振动的振幅一般在微米数量级，在直接反馈系统中，位置
分辨率高，容易实现较高的定位控制精度。 应用: 1、超声波电机可用于照相机的自动聚焦系统的驱动器；航空航天领域的自动驾驶仪伺服驱动器；机器人或微型器械自动控制系统的驱动器；高级轿车门窗和座椅靠头调节的驱动装置；窗帘或百叶窗自动启闭装置； 2、医学领域的人造心脏驱动器、人工关节驱动器；强磁场环境下设备的驱动装置，如磁悬浮列车的控制系统；不希望驱动装置产生磁场的场合，如磁通门的自动测试转台等。 2、 无刷直流电动机 ： 原理：无刷永磁电动机伺服系统主要由4个部分组成：永磁同步电动机MS 、转子位置检测器BQ 、逆变器和控制器。 图1 无刷永磁电动机伺服系统的组成 特点：1、无刷电机以电子换向取代机械换向，无机械摩擦，无磨损，无电火花，免维护且能做到更加密封等特点所以技术上要优于有刷电机。 + -
电机知识学习总结 1基本知识介绍 1.1直流、单相交流、三相交流 1。2交流下有“同步和异步”的区别 同步异步指的是转子转速与定子旋转磁场转速是同步（相同）还是异步（滞后),因而只有交流能产生旋转磁场，只有交流电机有同步异步的概念. 同步电机——原理：靠“磁场总是沿着磁路最短的方向上走”实现转子磁极与定子旋转磁场磁极逐一对应,转子磁极转速与旋转磁场转速相同。特点：同步电机无论作为电动机还是发电机使用，其转速与交流电频率之间将严格不变。同步电机转速恒定，不受负载变化影响。 异步电机——原理：靠感应来实现运动，定子旋转磁场切割鼠笼,使鼠笼产生感应电流，感应电流受力使转子旋转。转子转速与定子旋转磁场转速必须有转速差才能形成磁场切割鼠笼,产生感应电流。 区别:（1）同步电机可以发出无功功率，也可以吸收；异步电机只能吸收无功。（2）同步电机的转速与交流工频50Hz电源同步，即2极电机3000转、4极1500、6极1000等。异步电机的转速则稍微滞后，即2极2880、4极1440、6极960等。(3)同步电动机的电流在相位上是超前于电压的,即同步电动机是一个容性负载。同步电动机可以用以改进供电系统的功率因素. 同步电机无法直接启动:刚通电一瞬间，通入直流电的转子励磁绕组是静止的，转子磁极静止;定子磁场立即具有高速。假设此瞬间正好定子磁极与转子磁极一一对应吸引,在定子磁极在极短的时间内旋转半周的时间之内，会对转子产生吸引力，半周之后将会产生排斥力。由于转子有转动惯量，转子不会转动起来，而是在接近于0的速度下左右震动.因此同步电机需要鼠笼绕组启动.转速差使其产生感应电流，而感应电流具有减小转速差的特性（四根金属棒搭成井形，内部磁场变密会减小面积,变疏会增加面积，阻止其变化趋势）,因而会使转子转动起来，直到感应电流与转速差平衡（没有电流就不会有力，因而不会消除转速差,猜测与旋转阻力有关）。 1。3永磁、电磁、感磁(构成定子、转子） 永磁——永磁铁