對交流 伺服 直流 步進電機的粗淺理解

2022-07-06 18:36:07 字數 1242 閱讀 9915

前一段時間一直在糾結各種電機之間的關係,拿到乙個電機首先想它從原理上是什麼電機,於是自己花了一點時間研究總結了一下,有什麼不準確的地方還望大家指正!

1、交流電機

交流電機利用交流電產生變化的磁場實現電機軸的轉動,交流電機可以分為交流非同步電機和交流同步電機,非同步電機的定子產生變化的磁場,變化的磁場在轉子線圈上產生感應電流,感應電流再產生感應磁場,因而轉子磁場與定子磁場之間有相位差;而同步電機的轉子本身可以產生磁場,可能是轉子本身是永磁體,也有可能轉子繞組上額外通電流,定子磁場和轉子磁場是同步變化的。

2、伺服電機

通常伺服電機指的是永磁同步電機,也就是交流同步電機,其轉子是永磁體。也有直流伺服電機,如果是直流伺服一般會顯式說明,如果只是說伺服電機,預設為交流伺服電機。

3、直流電機

直流電機的轉子上接直流電,其通常使用碳刷實現電流的換向,也有通過電子換向器件來代替碳刷的無刷直流電機,直流電機的轉速通過控制輸入電壓高低來調節,相比於交流電機通過控制交流訊號頻率調節更為方便一些。

記錄一下自己學習的情況(2023年春節期間):

知道自己總結的這些特點不夠清楚,自己還沒完全釐清其結構原理,於是趁假期學習了一下,學習的課程是華中科大的電機學公開課,目前學完了第二章「直流電機」部分,於是再來重新梳理一下自己總結的直流電機特點。

直流電機主要的結構為定子和轉子,定子上的線圈繞組稱為勵磁繞組,轉子上的線圈繞組稱為電樞繞組,勵磁繞組上產生勵磁磁通,轉子上的通電直導線在磁場作用下受力運動(就是我們高中學到公式f=bil),這是直流電機轉動的原因。

直流電機最大的特點在於其方便調節機械特性,所謂機械特性就是指輸出功率一定的情況下,電機轉速和轉矩的關係,可以通過公式推導(這裡就不講推導的過程了,大家可以去看課程)可以知道,直流電機轉速和轉矩為線性關係,直線的斜率調節方便,且可以設計為*乎水*的直線(並勵方式下),這樣的機械特性就是人們說的特性比較「硬」,這也是為什麼電鑽等電動工具採用直流電機製作的原因,因為我們希望鑽孔時電機輸出轉矩一定時電機的轉速不要減小,這就需要電機比較「硬」的機械特性,這正是直流電機的特點。

直流電機還有乙個特點就是方便調速,通過公式推導可以知道,直流電機可以有三種調速方式,一種是調節電樞繞組上的串聯電阻,一種是調節勵磁繞組的電壓(改變的是磁通φ),還有一種是調節電樞繞組的電壓。其實這種調速效能說的還是直流電機的機械特性,就是前面說的機械特性曲線斜率方便調節。

4、步進電機

步進電機從交直流的角度應該屬於直流電機,只不過它的直流電訊號被轉換成了脈衝的形式,固定的脈衝量對應一定的電機位移量,但它的工作原理又更類似於交流電機,轉子被動跟隨定子磁場轉動。

步進電機和交流伺服電機效能比較

步進電機是一種離散運動的裝置,它和現代數字控制技術有著本質的聯絡。在目前國內的數字控制系統中,步進電機的應用十分廣泛。隨著全數字式交流伺服系統的出現,交流伺服電機也越來越多地應用於數字控制系統中。為了適應數字控制的發展趨勢,運動控制系統中大多採用步進電機或全數字式交流伺服電機作為執行電動機。雖然兩者...

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直流電機,伺服電機和步進電機的區別

直流電機 直流電機是兩線連續旋轉電動機,兩線分別是電源和地線。接通電源後,直流電機將開始旋轉,直到斷開電源,大多數直流電機都以每分鐘高轉數 rpm 運轉。可以通過使用pwm來控制 脈衝寬度調製 技術,快速脈衝電源on off的技術。迴圈開啟 關閉比率所消耗的時間百分比定義了電動機的速度。例如,如果電...