电机的基本常识及分类
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二、电机常识:在三相电动机的外壳上,钉有一块牌子,叫铭牌。
铭牌上注明这台三相电动机的主要技术数据,是选择、安装、使用和修理(包括重绕组)三相电动机的重要依据,铭牌的主要内容如下。
同步转速计算:p f n 1160= 转差率计算:11n nn s -=1. 型号(Y-112M-4)Y 为电动机的系列代号,112为基座至输出转轴的中心高度(mm )M 为机座类别(L 为长机座,M 为中机座,S 为短机座),4为磁极数。
旧的型号如J02-52-4:J 为异步电动机,0为封闭式,2为设计序号,5为机座号,2为铁心长度序号,4为磁极数。
2.额定功率(4.0KW )额定功率是指在满载运行时三相电动机轴上所输出的额定机械功率,用表示,以千瓦(kW )或瓦(W )为单位。
3.额定电压(380V )额定电压是指接到电动机绕组上的线电压,用U N 表示。
三相电动机要求所接的电源电压值的变动一般不应超过额定电压的±5%。
电压过高,电动机容易烧毁;电压过低,电动机难以启动,即使启动后电动机也可能带不动负载,容易烧坏。
4.额定电流(8.8A )额定电流是指三相电动机在额定电源电压下,输出额定功率时,流入定子绕组的线电流,用I N 表示,以安(A )为单位。
若超过额定电流过载运行,三相电动机就会过热乃至烧毁。
三相异步电动机的额定功率与其他额定数据之间有如下关系式N N N N N I U P ηϕcos 3=式中 N ϕc o s ——额定功率因数N η ——额定效率5.额定频率(50Hz)额定频率是指电动机所接的交流电源每秒钟内周期变化的次数,用N f 表示。
我国规定标准电源频率为50Hz 。
6.额定转速(1440r/min )额定转速表示三相电动机在额定工作情况下运行时每分钟的转速,用N n 表示,一般是略小于对应的同步转速1n 。
如1n =1500r/min ,则N n =1 440r/min 。
7.绝缘等级绝缘等级是指三相电动机所采用的绝缘材料的耐热能力,它表明三相电动机允许的最高工作温度。
电机名牌常识1.名牌上常用电机名称直流电动机交流电动机-三相异步电动机-单相异步电动机同步电动机2.型号第一部的字的代表J2-开启式笼型第二次改型设计三相异步电动机JO2-封闭式笼型第二次改型设计三相异步电动机Y-自行设计封闭式笼型三相异步电动机JZR2-冶金起重绕线式异步电动机第二次改型设计YZR-自行设计冶金起重绕线式异步电动机第二次改型设计Z2-第二次改型设计直流电动机Z4-自行设计直流电动机BO(JZ)-电阻起动单相异步电动机CO(JY)-电容起动单相异步电动机DO(JX)-电容运转单相异步电动机QX-干式三相潜水泵QW-干式三相污水泵QY-浸油式三相潜水泵QS-充水式三相潜水泵3.Y系列电动机中心高种类80 90 100 112 132 160 180 200 225 250 280 315 3554.型号中下列符号表示S-短铁心M-中铁心L-长铁心5.Y系列电动机极数种类2、4、6、86.Y系列电动机容量等级0.55 0.75 1.1 1.5 2.2 3 4 5.5 7.5 11 15 18.5 22 30 37 45 55 75 907.电源电压规格三相:380、660、6000、10000单相:2208.我国电动机频率50赫兹9.三相异步电动机转数大约值2极2800、4极1450、6极970、8极74010.绝缘等级种类及相应温度A-105°E-120°B-130°F-155°H-180°11.常用两种防护等级意义IP:防护标号2:能防止大于12毫米的固体异物进入壳内3:在垂直线60°角范围的淋水应无害影响IP:防护标号4:能防止大于1毫米的固体异物进入壳内4:能承受任何方向的溅水应无害影响12.工作制S1、S3意义S1-送电后长期运行S3-重复短期运行。
外购件一、电机1、电机分类Y系列普通电机、YFB粉尘防爆电机、YB气体隔爆电机、YVP(YTS)变频电机、YD 多速电机、YEJ制动电机、YCT调速电机。
2、电机标注方法Y 132 S2—2极数(2级,n=3000rpm)铁芯代号(短机座,第二种铁芯长度)机座中心高(H=132mm)异步电动机3、电机外壳防护等级(GB49421-85)IP××第二位表征数字(防水等级)第一位表征数字(防尘等级)国际防护注:第一位表征数字:0—无防护电机1—防护大于50mm固体的电机2—防护大于12mm固体的电机3—防护大于2.5 mm固体的电机4—防护大于1 mm固体的电机5—防尘电机第二位表征数字:0—无防护电机1—防滴电机2—15°防滴电机3—防淋水电机4—防溅水电机5—防喷水电机6—防海浪电机7—防浸水电机8—潜水电机4、电机安装方式最常用两种:B3和B5机座无底脚,端盖有凸缘机座带底脚,端盖无凸缘5、各类电机的特点1)Y系列电机全封闭自扇风鼠笼型三相异步电动机,符合IEC标准。
环境温度:-15°~+40°频率:50HZ电压:380V 海拔:≤1000m(超过时须说明)接法:3KW以下为Y接;4KW以上为△接工作方法:连续(S1)绝缘等级:E、B、F、H接线盒右装:从轴伸端视之,位于右侧为右装;反之为左装。
(当选用空心轴装式减速器时须注明左右装)2)YEJ制动电机由三相异步电动机附加直流平面制动器组合而成,广泛用于升降机械、传动机械系统中要求快速停车准确定位的场所。
注:使用范围:卸料车行走电机,不可用于斗提机。
3)YVP变频电机①该电机由变频三相电机和附加三相(或单相)冷却风机组合而成,冷却方式为全封闭外表轴向自扇风冷却。
②频率5~50HZ时作恒转矩调速运行(调速范围1:10),频率50~100HZ时作恒功率调速运行。
注:与变频器配套使用。
4)YCT调速电机由电磁转差离合器、拖动电机、测速发电机组成,配上专用控制器实线恒转矩无级调速。
电机型号大全电机是现代工业生产中常见的动力设备,它广泛应用于各行各业,包括制造业、交通运输、建筑工程等领域。
不同的工作场景需要不同类型的电机,而选择适合的电机型号对于工作效率和设备性能至关重要。
本文将介绍一些常见的电机型号,帮助您更好地了解电机的种类和特点。
1. 直流电机。
直流电机是一种常见的电机类型,它以直流电作为电源,通过电磁感应产生转矩,驱动机械设备运转。
直流电机结构简单,调速范围广,适用于需要精密控制和高速调节的场合。
在工业自动化、航空航天等领域得到广泛应用。
2. 交流电机。
交流电机是另一种常见的电机类型,它以交流电作为电源,通过电磁感应产生转矩,驱动机械设备运转。
交流电机具有结构简单、维护方便、运行可靠等特点,适用于各种工业设备、家用电器等领域。
3. 三相异步电机。
三相异步电机是工业生产中常见的一种电机类型,它以三相交流电作为电源,通过旋转磁场产生转矩,驱动机械设备运转。
三相异步电机具有结构简单、运行可靠、效率高等特点,广泛应用于各种工业生产设备中。
4. 无刷直流电机。
无刷直流电机是近年来新兴的一种电机类型,它采用电子换向技术替代传统的机械换向,具有结构简单、寿命长、噪音低等优点,适用于需要高效、低噪音的场合,如电动工具、家用电器等领域。
5. 步进电机。
步进电机是一种特殊的电机类型,它以数字脉冲信号驱动,实现精确的位置控制。
步进电机具有结构简单、定位精度高、无需反馈控制等特点,适用于需要精密位置控制的场合,如打印设备、数控机床等领域。
6. 齿轮电机。
齿轮电机是一种将电机与齿轮箱结合的特殊设计,通过齿轮传动实现输出转矩和转速的调节。
齿轮电机具有结构紧凑、传动效率高、输出力矩大等特点,适用于各种需要大扭矩输出的场合。
7. 高速电机。
高速电机是一种特殊设计的电机类型,其转速远高于普通电机,通常用于需要高速旋转的设备中,如离心机、风力发电机等领域。
高速电机具有结构精密、运行平稳、寿命长等特点,适用于各种高速设备。
电动机基本常识【.绝缘耐温等级】A级E级B级F级H级C级N级R级最高允许温度(℃)105 120 130 155 180 200 220 240绕组温升限值(K)60 75 80 105 125 135 150 170性能参考温度(℃)80 95 100 120 145 155 170 190【外壳防护等级】:IP防护等级是由两个数字所组成,第1个数字的含义:0:无防护,没有专门的防护1:防护大于50mm的固体,能防止直径大于50mm的固体异物进入壳内。
能防止人体的某一大面积部分(如手)偶然或意外地触及壳内带电或运动部分,但不能防止有意识地接近这些部分2:防护大于12mm的固体,能防止直径大于12mm的固体异物进入壳内。
能防止手指触及壳内带电或运动部分①3:防护大于2.5mm的固体,能防止直径大于2.5mm的固体异物进入壳内。
能防止厚度或直径大于2.5mm的工具、金属线等触及壳内带电或运动部分①②4 :防护大于1mm的固体,能防止直径大于1mm的固体异物进入壳内。
能防止直径或厚度大于1mm的导线或片条触及壳内带电或运转部分①②5:防尘,能防止灰尘进入达到影响产品正常运行的程度,完全防止触及壳内带电或运动部分。
6 :尘密,能完全防止灰尘进入壳内,完全防止触及壳内带电或运动部分第2个数字的含义:0:无防护,没有专门的防护1:防滴,垂直的滴水应不能直接进入电机内部2:15o防滴,与铅垂线成15o角范围内的滴水,应不能直接进入电机内部3:防淋水,与铅垂线成60O角范围内的淋水,应不能直接进入电机内部4:防溅,任何方向的溅水对电机应无有害的影响5:防喷水,任何方向的喷水对电机应无有害的影响6:防海浪或强加喷水,猛烈的海浪或强力的喷水对电机应无有害影响7:浸水,电机在规定的压力和时间下浸在水中,其进水量应无有害影响8:潜水,电机在规定的压力下长时间浸在水中,其进水量应无有害影响电机应用中最常用的防护等级有IP23、IP54、IP55等。
电机基础常识本站整理了一份有关电机的基础培训知识,包括电机的分类,直流电机原理及交流电机的工作原理等。
1、电机的分类2、直流电机图2-1:直流电机的物理模型图图2-1表示一台最简单的两极直流电机模型,它的固定部分称为定子,上面装设了一对直流励磁(或是永磁铁)的主磁极N和S;旋转部分称为转子,上面装设电枢铁心;定子与转子之间有一气隙。
电枢铁心表面上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈(绕组),线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上,此铜片称为换向片。
换向片之间互相绝缘,由换向片构成的整体称为换向器。
换向器固定在转轴上,换向片与转轴之间亦互相绝缘。
在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2与换向器接触。
整个旋转部分为机电能量转换中枢,故称电枢。
电枢旋转时,电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。
2.1直流电机工作原理图2-2:直流电动机工作原理示意图将外部直流电源加于电刷A(正极)和B(负极)上,则线圈abcd中流过电流,在导体ab中,电流由a指向b,在导体cd中,电流由c指向d。
导体ab和cd分别处于N、S极磁场中,受到电磁力的作用。
用左手定则可知导体ab和cd均受到电磁力的作用,且形成的转矩方向一致,这个转矩称为电磁转矩,为逆时针方向。
这样,电枢就顺着逆时针方向旋转,如图2-2(a)所示。
当电枢旋转180°,导体cd转到N极下,ab转到S极下,如图2-2(b)所示,由于电流仍从电刷A流入,使cd中的电流变为由d流向c,而ab中的电流由b流向a,从电刷B流出,用左手定则判别可知,电磁转矩的方向仍是逆时针方同。
由此可见,加于直流电动机的直流电源,借助于换向器和电刷的作用,使直流电动机电枢线圈中流过的电流,方向是交变的,从而使电枢产生的电磁转矩的方向恒定不变,确保直流电动机朝确定的方向连续旋转。
这就是直流电动机的基本工作原理。
简单来说,直流电动机就是利用通电导体在磁场中受力运动而“切割”其磁力线的原理工作的。
电动自行车电机的基本常识[提要]电动自行车电机的基本常识。
1、什么叫电机?答:电机是将电池电能转换成机械能,驱动电动车车轮旋转的部件。
2 、什么是定子?答:有刷或无刷电机工作时不转动的部分。
轮毂式有刷或无刷无齿电机的电机轴叫定子,此种电机可以叫内定子电机。
3、什么是转子?答:有刷或无刷电机工作时转动的部分。
轮毂式有刷或无刷无齿电机的外壳叫转子,此种电机可以叫外转子电机。
4、什么叫碳刷?答:有刷电机里面顶在换相器表面,电机转动的时候,将电能通过换相器输送给线圈,由于其主要成分是碳,称为碳刷,它是易磨损的。
应定期维护更换,并清理积碳。
5、什么是刷握?答:在有刷电机里面盛装并保持碳刷位置的机械导槽。
6、什么是换相器?答:有刷电机里面,具有相互绝缘的条状金属表面,随电机转子转动时, 条状金属交替接触电刷的正负极,实现电机线圈电流方向的正负交替变化,完成有刷电机线圈的换相。
7、什么是相序?答:无刷电机线圈的排列顺序。
8 、什么是磁钢?答:一般用于称呼高磁场强度的磁性材料,电动车电机都采用钕铁硼稀土磁钢。
9 、什么是有刷电机?答:电机工作时,线圈和换向器旋转,磁钢和碳刷不转,线圈电流方向的交替变化是靠随电机转动的换相器和电刷来完成的。
在电动车行业有刷电机分高速有刷电机和低速有刷电机。
有刷电机和无刷电机有很多区别,从名字上可以看出有刷电机有碳刷,无刷电机没有碳刷。
10、什么是无刷电机?答:由控制器提供不同电流方向的直流电来达到电机里面线圈电流方向的交替变化,无刷电机的转子和定子之间没有电刷和换相器。
11 、电机如何实现换相?答:无刷或有刷电机在转动时,电机里面线圈的通电方向需要交替变换,从而达到电机能连续转动。
有刷电机的换相靠换相器和电刷共同完成,无刷电机靠控制器来完成。
12 、什么是缺相?答:无刷电机或无刷控制器的三相电路中,有一相不能工作。
缺相分主相位缺相和霍耳缺相。
表现为电机抖动不能工作,或转动无力且噪音大。
☆电机常识☆2014-9-24 21:39阅读(799)∙赞(7)∙评论∙转载(33)∙分享(8)∙复制地址∙收藏夹按钮收藏收藏∙更多上一篇| 下一篇:【通讯】图说S7-3...绕组是电动机的组成部分,老化,受潮、受热、受侵蚀、异物侵入、外力的冲击都会造成对绕组的伤害,电机过载、欠电压、过电压,缺相运行也能引起绕组故障。
绕组故障一般分为绕组接地、短路、开路、接线错误。
现在分别说明故障现象、产生的原因及检查方法。
一、绕组接地指绕组与铁心或与机壳绝缘破坏而造成的接地。
1、故障现象机壳带电、控制线路失控、绕组短路发热,致使电动机无法正常运行。
2、产生原因绕组受潮使绝缘电阻下降、电动机长期过载运行、有害气体腐蚀、金属异物侵入绕组内部损坏绝缘、重绕定子绕组时绝缘损坏碰铁心、绕组端部碰端盖机座、定子转子磨擦引起绝缘灼伤、引出线绝缘损坏与壳体相碰、过电压(如雷击)使绝缘击穿。
3.检查方法(1)观察法。
通过目测绕组端部及线槽内绝缘物观察有无损伤和焦黑的痕迹,如有就是接地点。
(2)万用表检查法。
用万用表低阻档检查,读数很小,则为接地。
(3)兆欧表法。
根据不同的等级选用不同的兆欧表测量每组电阻的绝缘电阻,若读数为零,则表示该项绕组接地,但对电机绝缘受潮或因事故而击穿,需依据经验判定,一般说来指针在“0”处摇摆不定时,可认为其具有一定的电阻值。
(4)试灯法。
如果试灯亮,说明绕组接地,若发现某处伴有火花或冒烟,则该处为绕组接地故障点。
若灯微亮则绝缘有接地击穿。
若灯不亮,但测试棒接地时也出现火花,说明绕组尚未击穿,只是严重受潮。
也可用硬木在外壳的止口边缘轻敲,敲到某一处等一灭一亮时,说明电流时通时断,则该处就是接地点。
(5)电流穿烧法。
用一台调压变压器,接上电源后,接地点很快发热,绝缘物冒烟处即为接地点。
应特别注意小型电机不得超过额定电流的两倍,时间不超过半分钟,大电机为额定电流的20%-50%或逐步增大电流,到接地点刚冒烟时立即断电。
电机常识知识点总结一、电机的工作原理电机的工作原理是利用电磁感应原理,通过通电的线圈产生磁场,与磁场相互作用的磁体产生力矩,使电机产生机械运动。
通常情况下,电机包括定子和转子两个部分。
定子是通过绕组产生磁场的部分,转子是通过磁场产生力矩的部分。
电机的工作过程中,通过控制电流的大小和方向来控制电机的转动方向和速度。
二、电机的分类根据电机的工作原理和结构特点,电机可分为直流电机和交流电机两大类。
直流电机包括直流电动机、直流电动车电机等,交流电机包括异步电机、同步电机等。
此外,根据电机的工作原理,还可将电机分为感应电机、永磁电机、复合电机等。
三、电机的特点1. 电机具有高效率和良好的动态性能,能够快速响应,并且能承受一定的负载。
2. 电机运行平稳,噪音低,并且维护简单,使用寿命长。
3. 电机的功率范围广泛,从几瓦到上百兆瓦都可以实现。
4. 电机的转速范围广,从几转/分到几万转/分都可以实现。
四、电机的应用领域1. 工业领域:电机广泛应用于工厂的生产设备和机械设备,如风机、泵、压缩机、输送机、机床等。
2. 交通领域:电机广泛应用于汽车、电动车、电梯、地铁、火车等交通工具和设备。
3. 家用电器领域:电机广泛应用于家用电器、如洗衣机、冰箱、空调、吸尘器、电饭煲等。
4. 农业领域:电机也被广泛应用于农业设备,如水泵、播种机、收割机等。
五、电机的维护和故障处理1. 电机的维护包括定期检查电机的绝缘电阻、润滑油、轴承磨损等,及时清洁电机,保持通风良好。
2. 电机的故障处理包括查找电机故障的原因,对电机进行检修和更换损坏部件。
总之,电机是现代工业生产和生活中不可缺少的重要设备,了解和掌握电机的常识知识是非常有必要的。
只有充分了解电机的工作原理、分类、特点和应用领域,才能更好地使用和维护电机,确保其正常运行。
二、电机常识:在三相电动机的外壳上,钉有一块牌子,叫铭牌;铭牌上注明这台三相电动机的主要技术数据,是选择、安装、使用和修理包括重绕组三相电动机的重要依据,铭牌的主要内容如下; 同步转速计算:pf n 1160= 转差率计算:11n n n s -= 1. 型号Y-112M-4Y 为电动机的系列代号,112为基座至输出转轴的中心高度mmM 为机座类别L 为长机座,M 为中机座,S 为短机座,4为磁极数;旧的型号如J02-52-4:J 为异步电动机,0为封闭式,2为设计序号,5为机座号,2为铁心长度序号,4为磁极数;2.额定功率额定功率是指在满载运行时三相电动机轴上所输出的额定机械功率,用表示,以千瓦kW 或瓦W 为单位;3.额定电压380V 额定电压是指接到电动机绕组上的线电压,用U N 表示;三相电动机要求所接的电源电压值的变动一般不应超过额定电压的±5%;电压过高,电动机容易烧毁;电压过低,电动机难以启动,即使启动后电动机也可能带不动负载,容易烧坏;4.额定电流8.8A 额定电流是指三相电动机在额定电源电压下,输出额定功率时,流入定子绕组的线电流,用I N 表示,以安A 为单位;若超过额定电流过载运行,三相电动机就会过热乃至烧毁;三相异步电动机的额定功率与其他额定数据之间有如下关系式式中 N ϕcos ——额定功率因数N η ——额定效率5.额定频率50Hz 额定频率是指电动机所接的交流电源每秒钟内周期变化的次数,用N f 表示;我国规定标准电源频率为50Hz;6.额定转速1440r/min 额定转速表示三相电动机在额定工作情况下运行时每分钟的转速,用N n 表示,一般是略小于对应的同步转速1n ;如1n =1500r/min,则N n =1 440r/min;7.绝缘等级绝缘等级是指三相电动机所采用的绝缘材料的耐热能力,它表明三相电动机允许的最高工作温度;它与电动机绝缘材料所能承受的温度有关;A 级绝缘为1050C,E 级绝缘为1200C,B 级绝缘为1300C,F 级绝缘为1550C,C 级绝缘为1800C;8.接法∆三相电动机定子绕组的连接方法有星形Y 和三角形△两种;定子绕组的连接只能按规定方法连接,不能任意改变接法,否则会损坏三相电动机;9.防护等级IP44防护等级表示三相电动机外壳的防护等级,其中IP 是防护等级标志符号,其后面的两位数字分别表示电机防固体和防水能力;数字越大,防护能力越强,如IP44中第一位数字“4”表示电机能防止直径或厚度大于1毫米的固体进入电机内壳;第二位数字“4”表示能承受任何方向的溅水;11.定额定额是指三相电动机的运转状态,即允许连续使用的时间,分为连续、短时、周期断续三种;1连续连续工作状态是指电动机带额定负载运行时,运行时间很长,电动机的温升可以达到稳态温升的工作方式;2短时短时工作状态是指电动机带额定负载运行时,运行时间很短,使电动机的温升达不到稳态温升;停机时间很长,使电动机的温升可以降到零的工作方式;3周期断续周期断续工作状态是指电动机带额定负载运行时,运行时间很短,使电动机的温升达不到稳态温升;停止时间也很短,使电动机的温升降不到零,工作周期小于10min的工作方式;1.测量前,应将保持水平位置,左手按住表身,右手摇动兆欧表摇柄,转速约120r/min,指针应指向无穷大∞,否则说明兆欧表有故障;2.测量前,应切断被测电器及回路的电源,并对相件进行临时接地放电,以保证人身与兆欧表的安全和测量结果准确;3.测量时必须正确接线;兆欧表共有3个接线端L、E、G;测量回路对地电阻时,L端与回路的裸露导体连接,E端连接或金属外壳;测量回路的绝缘电阻时,回路的首端与尾端分别与L、E连接;测量电缆的绝缘电阻时,为防止电缆表面对测量精度产生影响,应将电缆的屏蔽层接至G端;4.兆欧表接线柱引出的测量软线绝缘应良好,两根导线之间和导线与地之间应保持适当距离,以免影响测量精度;<BR>5.摇动兆欧表时,不能用手接触兆欧表的接线柱和被测回路,以防触电;<BR>6.摇动兆欧表后,各接线柱之间不能短接,以免损坏同步电机就是靠励磁电流运行的,如果没有励磁,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,如果励磁出现问题,电动机就会失步,调整不过来,触发保护“励磁故障”电动机跳闸说的白一点,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给,现在大多是由可控硅整流后供给;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:从供电方面说,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;也就是说异步机是单边励磁,同步机是双边励磁; 从转速方面说,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; 从结构上说,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; 当然还有许多差别,如工艺要求、设计问题等等,我也说不全,请共同探讨;步进电机和交流伺服电机性能比较步进电机和交流伺服电机性能比较步进电机是一种离散运动的装置,它和现代数字控制技术有着本质的联系;在目前国内的数字控制系统中,步进电机的应用十分广泛;随着全数字式交流伺服系统的出现,交流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交流伺服电机作为执行电动机;虽然两者在控制方式上相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较;一、控制精度不同两相混合式步进电机步距角一般为°、°,五相混合式步进电机步距角一般为°、°;也有一些高性能的步进电机步距角更小;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°;德国百格拉公司BERGER LAHR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°、°、°、°、°、°、°、°,兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角;交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证;以松下全数字式交流伺服电机为例,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=°;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=秒;是步距角为°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,一般认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服低频振动现象,比如在电机上加阻尼器,或驱动器上采用细分技术等;交流伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象;交流伺服系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,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,且在较高转速时会急剧下降,所以其最高工作转速一般在300~600RPM;交流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;交流伺服电机具有较强的过载能力;以松下交流伺服系统为例,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,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩;步进电机因为没有这种过载能力,在选型时为了克服这种惯性力矩,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;交流伺服驱动系统为闭环控制,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,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200~400毫秒;交流伺服系统的加速性能较好,以松下MSMA 400W交流伺服电机为例,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;综上所述,交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机;但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机;所以,在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素,选用适当的控制电机直线异步电动机的结构主要包括定子、动子和直线运动的支撑轮三部分;为了保证在行程范围内定子和动子之间具有良好的电磁场耦合,定子和动子的铁心长度不等;定子可制成短定子和长定子两种形式;由于长定子结构成本高、运行费用高,所以很少采用;直线电动机与旋转磁场一样,定子铁心也是由硅钢片叠成,表面开有齿槽;槽中嵌有三相、两相或单相绕组;单相直线异步电动机可制成罩极式,也可通过电容移相;直线异步电动机的动子有三种形式:1磁性动子动子是由导磁材料制成钢板,既起磁路作用,又作为笼型动子起导电作用;2非磁性动子 ,动子是由非磁性材料铜制成,主要起导电作用,这种形式电动机的气隙较大,励磁电流及损耗大;3动子导磁材料表面覆盖一层导电材料,导磁材料只作为磁路导磁作用;覆盖导电材料作笼型绕组;因磁性动子的直线异步电动机结构简单,动子不仅作为导磁、导电体,甚至可以作为结构部件,其应用前景广阔;直线异步电动机的工作原理和旋转式异步电动机一样,定子绕组与交流电源相连接,通以多相交流电流后,则在气隙中产生一个平稳的行波磁场当旋转磁场半径很大时,就成了直线运动的行波磁场;该磁场沿气隙作直线运动,同时,在动子导体中感应出电动势,并产生电流,这个电流与行波磁场相互作用产生异步推动力,使动子沿行波方向作直线运动;若把直线异步电动机定子绕组中电源相序改变一下,则行波磁场移动方向也会反过来,根据这一原理,可使直线异步电动机作往复直线运动;直线异步电动机主要用于功率较大场合的直线运动机构,如门自动开闭装置,起吊、传递和升降的机械设备,驱动车辆,尤其是用于高速和超速运输等;由于牵引力或推动力可直接产生,不需要中间连动部分,没有摩擦,无噪声,无转子发热,不受离心力影响等问题;因此,其应用将越来越广;直线同步电动机由于性能优越,应用场合与直线异步电动机相同,有取代趋势;直线步进电动机应用于数控绘图仪、记录仪、数控制图机、数控裁剪机、磁盘存储器、精密定位机构等设备中;同步式次级为永久磁钢由于效率高、推力密度大、可控性好等优点,尽管其对隔磁防尘要求较高和装配较困难,现在也已成为机床用直线电机的主流。
1、stall torque :失速扭矩(失速转矩)失速力矩有时也称堵转力矩,指在电机轴被外力锁定的情况下,以目标温升为约束,可连续输出力矩的最高值。
堵转力矩一般高于额定力矩。
一般不提瞬时最大失速力矩,如果非要提,则应该指电机轴不转时可对外提供的峰值力矩,该力矩受限于电机的电磁结构和热容热阻等因素。
2、locked-rotor torque:堵转扭矩:当负载阻力产生的反力矩大于电机的电磁动力的电磁转矩时,电机会很快停转,或电机无法起动,我们称电机“堵转”了。
进入堵转状态后,转速为零,这时电动机能够输出的转矩为堵转转矩。
堵转转矩实际上是指在不过热的条件下,电机的最大转矩,对应电机的转速为零,电流最大时的转矩。
3、额定转矩:在额定电压、额定负载下,电动机转轴上产生的电磁转矩称为电动机的额定转矩。
4、启动转矩:当给处于停止状态下的异步电动机加上电压时的瞬间,异步电动机产生的转矩称为起动转矩。
启动转矩表征了电动机的启动能力,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启动电流,通常该电流为额定电流的6倍左右。
对于直流电机来说,这个启动转矩特别大,所以启动电流也就很大,故而不能直接启动,当然这是对于大型直流电机而言,小型的直流电机包括永磁的都是例外。
对于交流电机来说这个转矩就不是很大了,所以电流也不是很大,可以直接启动,当然交流电机启动转矩小所以不能带载启动。
5、最大转矩:电动机转矩从稳定区进入不稳定区的交界点。
也就是说,如果负载转矩大于电动机的最大转矩,电动机的输出转矩会变小,并进入堵转状态。
通常,最大转矩>堵转转矩>额定转矩。
最大转矩与额定转矩之比,称为电动机的过载系数。
最大转矩倍数和堵转转矩倍数确实是衡量电机性能和两个重要性能指标,但是也不是越大越好。
最大转矩倍数越大,电机也就具备了超载极限的能力,但是同时对电机的体积和用材也是个很重要的考核。
电机常识1. 中小型异步电机型号的表示方法:注:大、中小交流电机(同步和异步电机)的划分:中小型交流电机,即中心高为630mm 及一下或定子铁心外经为990mm 及一下的电机;大型交流电机,即定子铁心外经为990mm 以上的电机。
2. 电机或低压电器的外壳防护等级依据GB/T 4942.1-2001旋转电机外壳防护分级(IP 代码)极数:2极、4极、6极、8极 机座长度:S 短机座、M 中机座、L 长机座; 铁心长度:由短至长用1、2、3……表示电机中心高毫米表示 电机类型:Y 异步电机、YB 隔爆型异步电机; 设计序号:由1、2、3……表示,1可不标注,如Y2系列。
第二种防护,对水侵入的防护 第一种防护,对固体异物的侵入,或对人体及带电部分或运动部分的防护防护标志IP3.电机安装型式代号卧式安装用“B”表示,立式安装用“V”表示。
B3:表示机座带底脚,端盖无凸缘的结构型式;B5:表示机座不带底脚,端盖上有凸缘(带通孔)的结构型式;B35:表示机座带底脚,端盖上有凸缘(带通孔)的结构型式;B34: 表示机座带底脚,端盖上有凸缘(带螺孔)的结构型式;V3:表示机座不带底脚,轴伸向上,端盖上有凸缘(带通孔)的结构型式。
4.电机的绝缘等级和允许温升(海拔高度≤1000m)A级,ΔT MAX=65℃(按最高环境温度40℃计算);E级,ΔT MAX=80℃(按最高环境温度40℃计算);B级,ΔT MAX=90℃(按最高环境温度40℃计算);F级,ΔT MAX=115℃(按最高环境温度40℃计算);H级,ΔT MAX=140℃(按最高环境温度40℃计算)。
电机温升的定义:电机带载荷运行以后,在按规定条件运行的时间内,所测得的最高温度减去周围环境温度之差(以最高环境温度40℃为基础)。
5.电机出线方式电机的出线方式是从正对着轴伸端方向看,引出线从右边出即为右出线(常见),引出线从左边出即为左出线,引出线从顶上出即为顶出线。
电机电机泛指能使机械能转化为电能、电能转化为机械能的一切机器。
特指发电机、电能机、电动机。
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。
电动机也称(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。
基本介绍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。
电机也称电机(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。
主要分类分类概述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)。
6、按运转速度可划分: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。
直流电动机直流发电机工作原理直流发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)。
直流电机的原理结构直流电动机是依靠直流工作电压运行的电动机,广泛应用于收录机、录像机、影碟机、电动剃须刀、电吹风、电子表、玩具等。
一、电磁式直流电动机电磁式直流电动机由定子磁极、转子(电枢)、换向器(俗称整流子)、电刷、机壳、轴承等构成,电磁式直流电动机的定子磁极(主磁极)由铁心和励磁绕组构成。
根据其励磁(旧标准称为激磁)方式的不同又可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。
因励磁方式不同,定子磁极磁通(由定子磁极的励磁线圈通电后产生)的规律也不同。
串励直流电动机的励磁绕组与转子绕组之间通过电刷和换向器相串联,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。
其起动转矩可达额定转矩的5倍以上,短时间过载转矩可达额定转矩的4倍以上,转速变化率较大,空载转速甚高(一般不允许其在空载下运行)。
可通过用外用电阻器与串励绕组串联(或并联)、或将串励绕组并联换接来实现调速。
直流电动机的励磁方式直流电机的励磁方式是指对励磁绕组如何供电、产生励磁磁通势而建立主磁场的问题。
根据励磁方式的不同,直流电机可分为下列几种类型。
1、他励直流电机励磁绕组与电枢绕组无联接关系,而由其他直流电源对励磁绕组供电的直流电机称为他励直流电机,接线如图1.23(a)所示。
图中M表示电动机,若为发电机,则用G表示。
永磁直流电机也可看作他励直流电机。
2、并励直流电机并励直流电机的励磁绕组与电枢绕组相并联。
作为并励发电机来说,是电机本身发出来的端电压为励磁绕组供电;作为并励电动机来说,励磁绕组与电枢共用同一电源,从性能上讲与他励直流电动机相同。
3、串励直流电机串励直流电机的励磁绕组与电枢绕组串联后,再接于直流电源。
这种直流电机的励磁电流就是电枢电流。
4、复励直流电机复励直流电机有并励和串励两个励磁绕组。
若串励绕组产生的磁通势与并励绕组产生的磁通势方向相同称为积复励。
若两个磁通势方向相反,则称为差复励。
不同励磁方式的直流电机有着不同的特性。
一般情况直流电动机的主要励磁方式是并励式、串励式和复励式,直流发电机的主要励磁方式是他励式、并励式和和复励式。
二、永磁式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。
按其结构形式可分为圆筒型和瓦块型等几种。
录放机中使用的电多数为圆筒型磁体,而电动工具及汽车用电器中使用的电动机多数采用专块型磁体。
转子一般采用硅钢片叠压而成,较电磁式直流电动机转子的槽数少。
录放机中使用的小功率电动机多数为3槽,较高档的为5槽或7槽。
漆包线绕在转子铁心的两槽之间(三槽即有三个绕组),其各接头分别焊在换向器的金属片上。
电刷是连接电源与转子绕组的导电部件,具备导电与耐磨两种性能。
永磁电动机的电刷使用单性金属片或金属石墨电刷、电化石墨电刷。
录放机中使用的永磁式直流电动机,采用电子稳速电路或离心式稳速装置。
三、无刷直流电动机无刷直流电动机是采用半导体开关器件来实现电子换向的,即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。
它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点,广泛应用于高档录音座、录像机、电子仪器及自动化办公设备中。
无刷直流电动机由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。
位置传感按转子位置的变化,沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流(即检测转子磁极相对定子绕组的位置,并在确定的位置处产生位置传感信号,经信号转换电路处理后去控制功率开关电路,按一定的逻辑关系进行绕组电流切换)。
定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。
位置传感器有磁敏式、光电式和电磁式三种类型。
采用磁敏式位置传感器的无刷直流电动机,其磁敏传感器件(例如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏诂极管、磁敏电阻器或专用集成电路等)装在定子组件上,用来检测永磁体、转子旋转时产生的磁场变化。
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,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。
碳刷及整流子在电机转动时会产生火花、碳粉因此除了会造成组件损坏之外,使用场合也受到限制。
交流电机没有碳刷及整流子,免维护、坚固、应用广,但特性上若要达到相当于直流电机的性能须用复杂控制技术才能达到。
现今半导体发展迅速功率组件切换频率加快许多,提升驱动电机的性能。
微处理机速度亦越来越快,可实现将交流电机控制置于一旋转的两轴直交坐标系统中,适当控制交流电机在两轴电流分量,达到类似直流电机控制并有与直流电机相当的性能。
2、直流无刷电机的控制结构直流无刷电机是同步电机的一种,也就是说电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转子极数(p)影响:n=120.f / p。
在转子极数固定情况下,改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。
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,以期达到接近直流电机特性的方式。
也就是说直流无刷电机能够在额定负载范围内当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。
直流无刷驱动器包括电源部及控制部、电源部提供三相电源给电机,控制部则依需求转换输入电源频率。
3、直流无刷电机的控制原理要让电机转动起来,首先控制部就必须根据hall-sensor感应到的电机转子目前所在位置,然后依照定子绕线决定开启(或关闭)换流器(inverter)中功率晶体管的顺序,使电流依序流经电机线圈产生顺向(或逆向)旋转磁场,并与转子的磁铁相互作用,如此就能使电机顺时/逆时转动。
当电机转子转动到hall-sensor感应出另一组信号的位置时,控制部又再开启下一组功率晶体管,如此循环电机就可以依同一方向继续转动直到控制部决定要电机转子停止则关闭功率晶体管(或只开下臂功率晶体管);要电机转子反向则功率晶体管开启顺序相反。
异步电动机一、交流异步电动机交流异步电动机是领先交流电压运行的电动机,广泛应用于电风扇、电冰箱、洗衣机、空调器、电吹风、吸尘器、油烟机、洗碗机、电动缝纫机、食品加工机等家用电器及各种电动工具、小型机电设备中。
交流电异步电动机分为感应电动机和交流换向器电动机。
感应电动机又分为单相异步电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。
电机的转速(转子转速)小于旋转磁场的转速,从而叫为异步电机。
它和感应电机基本上是相同的。
s=(ns-n)/ns。
s为转差率,ns为磁场转速,n为转子转速。
基本原理:1、当三相异步电机接入三相交流电源时,三相定子绕组流过三相对称电流产生的三相磁动势(定子旋转磁动势)并产生旋转磁场。
2、该旋转磁场与转子导体有相对切割运动,根据电磁感应原理,转子导体产生感应电动势并产生感应电流。
3、根据电磁力定律,载流的转子导体在磁场中受到电磁力作用,形成电磁转矩,驱动转子旋转,当电动机轴上带机械负载时,便向外输出机械能。
异步电机是一种交流电机,其负载时的转速与所接电网的频率之比不是恒定关系。
还随着负载的大小发生变化。
负载转矩越大,转子的转速越低。
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。
二、单相异步电动机单相异步电动机由定子、转子、轴承、机壳、端盖等构成。
定子由机座和带绕组的铁心组成。
铁心由硅钢片冲槽叠压而成,槽内嵌装两套空间互隔90°电角度的主绕组(也称运行绕组)和辅绕组(也称起动绕组成副绕组)。