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无刷电机、有刷电机、伺服电机、步进电机、减速机的介绍
发布日期 : 2020-07-20 11:13:40
电机将供应的电能转换为机械能,通常使用各种类型的电机。通常,当机械工程师设计执行机械任务的电气设备时,他们首先会考虑如何将电能转换为动能。因此,驱动器和电机在机械设备中占据重要组成。

电机根据其功率类型(交流或直流)及其产生旋转的方法而有所不同。下面,我们简要介绍每种类型的功能和用途。


无刷直流电动机具有许多优势

1.有刷电机

最简单的电机类型是有刷直流电机。在这种类型的电机中,电流流经布置在固定磁场内的线圈。电流在线圈中产生磁场。这会导致线圈组件旋转,因为每个线圈都被推离固定磁极的相同磁极,并被拉向固定磁极的另一极。为了保持旋转,必须不断地使电流反向,以使线圈极性不断翻转,从而使线圈继续“追赶”与固定极不同的极性。通过与旋转换向器接触的固定导电刷为线圈供电。换向器的旋转导致流过线圈的电流反向。换向器和电刷是区分有刷直流电机与其他电机类型的关键组件。

有刷直流电动机的工作原理
固定电刷向旋转换向器供应电能。当换向器旋转时,它会不断将电流的方向翻转到线圈中,从而反转线圈极性,从而使线圈保持向右旋转。换向器旋转,因为它连接到安装有线圈的转子。


2.无刷电机

无刷电机顾名思义就是没电刷,无刷直流电机由电机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。由于无刷直流电机是以自控式运行的,所以不会像变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组,也不会在负载突变时产生振荡和失步。中小容量的无刷直流电机的永磁体,现在多采用高磁能级的稀土钕铁硼(Nd-Fe-B)材料。因此,稀土永磁无刷电机的体积比同容量三相异步电机缩小了一个机座号。

无刷直流电动机的工作原理
由于转子是永磁体,因此不需要电流,从而无需电刷和换向器。从外部控制流向固定线圈的电流。

生活中常见的是电动车电机,老式的电机都是有刷的,用来转变电流方向,启动快启动时力矩大,容易坏,修理也更容易。新式的都是无刷电机,靠电子设备转变电流方向,启动稳定,力矩较小,坏了修理难。上面两种电机控制器非常简单不能调压,无法定位,即无法掌控电机旋转角度。电机能调压也能定位,需专用控制器掌控和电源,通俗举一个例子,通过编程可以妥协进电机按720度每秒的速度,切线36度30分。当然无法电机精度有所不同。电机转度快力矩增大。

​3.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电机,是现代数字程序控制系统中的主要执行元件,应用极为广泛。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,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,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。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。
 
步进电机是一种感应电机,它的工作原理是利用电子电路,将直流电变成分时供电的,多相时序控制电流,用这种电流为步进电机供电,步进电机才能正常工作,驱动器就是为步进电机分时供电的,多相时序控制器。

步进电机可以精确控制转角,而无刷电机不可以步进电机转子是吃草结构,既无绕组,也无永磁块;而无刷电机转子上是旋转整流器加励磁绕组无刷电机一般用于发电、大功率拖动;步进电机一般用于需要精确定位的场合,比如机床上的刀具位移控制之类
 
虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不能像普通的直流电机,交流电机在常规下使用。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。因此用好步进电机却非易事,它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。步进电机作为执行元件,是机电一体化的关键产品之一,广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,在各个国民经济领域都有应用。

​4.伺服电机

伺服电机(servo motor )是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。
 
伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电机两大类,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。
 

​5.减速电机

减速电机是指减速机和电机(马达)的集成体。这种集成体通常也可称为齿轮马达或齿轮电机。通常由专业的减速机生产厂,进行集成组装好后,与电机一体成套供货。