新聞動態(tài)
——
新聞動態(tài)
推薦產(chǎn)品
直流電機(jī)、交流電機(jī)特點(diǎn)
2020-05-09
一、同步電機(jī)與異步電機(jī)
1.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速是相同的為同步電機(jī)；
2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速是相同的為異步電機(jī)。
注：只有交流電機(jī)才會有同步和異步的概念。
tf微型直流電機(jī)
1）同步電機(jī)
①原理：通過磁場沿著磁路最短的方向上走實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子和定子旋轉(zhuǎn)磁場磁極一一對應(yīng)，所以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速相同；
②特點(diǎn)：同步電機(jī)不管是作為電動機(jī)用還是發(fā)電機(jī)用，轉(zhuǎn)速和交流電頻率之間是嚴(yán)格不變的，而且電機(jī)的轉(zhuǎn)速恒定，不會受負(fù)載變化影響。
2）異步電機(jī)
①原理：電機(jī)是靠感應(yīng)來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的，定子的旋轉(zhuǎn)磁場切割鼠籠，使其產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流受力后使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。注，電機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速和定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速必須要有轉(zhuǎn)速差才能形成磁場切割鼠籠，產(chǎn)生感應(yīng)電流；
②特點(diǎn)：電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組不需與其他電源相連，其定子電流直接取自交流電力系統(tǒng)，電動機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單，制造、使用、維護(hù)方便，運(yùn)行可靠性高，重量輕，成本低。
3.同步電機(jī)與異步電機(jī)的區(qū)別
①同步電機(jī)能發(fā)出無功功率，同時也可以吸收；異步電機(jī)只能吸收無功。
②同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速和交流工頻50Hz電流同步；異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速則滯后，轉(zhuǎn)速如下表所示
③同步電機(jī)電流在相位上是超前于電壓的，也就是同步電機(jī)是一個容性負(fù)載。
④同步電機(jī)在通電的瞬間，電機(jī)的轉(zhuǎn)子勵磁繞組是靜止的，所以同步電機(jī)是無法直接啟動的。
4.永磁、電磁、感磁定/轉(zhuǎn)子
①永磁直流電機(jī)：采用永磁鐵為材料；
②電磁：通電線圈；
③感磁：無電閉合繞組、鼠籠。
永磁與電磁在多數(shù)情況下是可以互換的，三相同步電機(jī)常用電磁和永磁鐵共用于轉(zhuǎn)子，感磁則用于需要有旋轉(zhuǎn)磁場的場合才能用。
5. 有刷直流電機(jī)與無刷直流電機(jī)
直流電機(jī)有刷和無刷區(qū)別非常之大，前面有文章介紹過，下面也會重點(diǎn)講下（天孚微電機(jī)主要是研發(fā)有刷直流微電機(jī)的）。
二、電機(jī)的分類
我們把電機(jī)分為直流電機(jī)與交流電機(jī)兩類，即直流電機(jī)通過直流電機(jī)驅(qū)動；交流電機(jī)通過交流電機(jī)驅(qū)動，下面天孚微電機(jī)對這兩種類型電機(jī)的結(jié)構(gòu)、調(diào)速方式及特點(diǎn)來詳細(xì)講解。
tf有刷直流微電機(jī)
1. 直流電機(jī)
1）有刷直流電機(jī)
①直流電機(jī)結(jié)構(gòu)
轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子上有銅線繞組；
定子：使用永磁或電磁，勵磁方式有串勵、并勵、他勵、復(fù)勵。
②啟動
直流電機(jī)只要通入直流電就能轉(zhuǎn)動。
③換向方式
永磁直流電機(jī)通過換向器與電刷的摩擦接觸，改變定子或轉(zhuǎn)子電流的方向。
④調(diào)速方式
直流電機(jī)的調(diào)速方法是所有電機(jī)中，非常簡單的，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的電壓就可以調(diào)速，如需要精準(zhǔn)調(diào)速增加編碼器即可。
⑤優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
有刷直流電機(jī)在于啟動轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速方便，成本低的優(yōu)點(diǎn)，不過由于在電機(jī)的轉(zhuǎn)子上裝有換向器，在運(yùn)轉(zhuǎn)時會和電刷不斷的摩擦，所以使用壽命較磁短，像一些高壽命的應(yīng)用，有刷直流電機(jī)是無法滿足的，大點(diǎn)的有刷直流電機(jī)還需要定期的維護(hù)/更換碳刷，維護(hù)工作量太大。
2）無刷直流電機(jī)
①直流電機(jī)結(jié)構(gòu)
轉(zhuǎn)子：永磁結(jié)構(gòu)
定子：繞組、霍爾傳感器
②啟動
驅(qū)動器EN接地打開
③換向方式
電子換向，無刷直流電機(jī)沒有電刷和換向器，通過霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)電子換向，這也是無刷直流電機(jī)名稱的由來。
④調(diào)速控制方式
常見的是以6個MOSFET搭配成全橋電路，并以控制電路、驅(qū)動電路組合。硬件方面概況起來，主要包含以下幾個版塊：全橋驅(qū)動電路、霍爾反饋電路、電流采樣電路等。軟件實(shí)現(xiàn)上，可以使用方波、或者正弦波（PMSM）方式控制。
⑤優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)速高、使用壽命也極長，幾乎有刷直流電機(jī)的缺點(diǎn)無刷直流電機(jī)都補(bǔ)全了，但是無刷直流電機(jī)的成本高、控制調(diào)速比較復(fù)雜，所以除非是有刷直流電機(jī)參數(shù)無法滿足，一般用是的還是有刷電機(jī)
tf有刷直流電機(jī)換向器/電刷
2. 交流電機(jī)
1）單相交流串勵電機(jī)
①電機(jī)結(jié)構(gòu)
轉(zhuǎn)子+定子。
②啟動方式
與直流電機(jī)一樣，通電就可運(yùn)轉(zhuǎn)。
③換向方式
改變定子/轉(zhuǎn)子線圈接法。
④調(diào)速方式
通過調(diào)節(jié)電壓調(diào)速。
⑤優(yōu)點(diǎn)
這種電機(jī)可以用交流電也可以用直流電機(jī)，而且轉(zhuǎn)速高、起動力矩大、體積小、重量輕、不容易堵轉(zhuǎn)、適用電壓范圍很廣，很多優(yōu)點(diǎn)與直流電機(jī)類似。
2）單相交流異步電機(jī)
①電機(jī)結(jié)構(gòu)
轉(zhuǎn)子（鼠籠）；
定子：運(yùn)行繞組、啟動繞組。
②啟動
這種電機(jī)有3種啟動方式：
(a) 電機(jī)啟動繞組參與運(yùn)行，運(yùn)轉(zhuǎn)速度保持定值；
(b) 電機(jī)啟動繞組不參與運(yùn)行，啟動后離心開關(guān)斷開啟動繞組，但電動機(jī)以運(yùn)行繞組線圈繼續(xù)工作；
(c) 電機(jī)啟動繞組串連大容量電容啟動，在起動后串聯(lián)小容量電容運(yùn)轉(zhuǎn)。
③換向方式
單相電動機(jī)有兩組線圈，有一個公共端，一個運(yùn)行端，一個啟動端，電容接在運(yùn)行端和啟動端之間。
(a)電源接在公共端和運(yùn)行端時，電機(jī)正轉(zhuǎn)；
(b)電源接在公共端和啟動端時，電機(jī)反轉(zhuǎn)；
只有運(yùn)行線圈和啟動線圈截面積一樣的單相可逆電機(jī)，才能正反轉(zhuǎn)，否則反轉(zhuǎn)不能帶負(fù)荷。
④調(diào)速方式
(a)串電抗器調(diào)速；
(b)電動機(jī)繞組內(nèi)部抽頭調(diào)速；
(c)交流晶閘管調(diào)速；
(d)變頻器調(diào)速；
(e)變極調(diào)速。
⑤優(yōu)點(diǎn)
一般運(yùn)行繞組直流電阻為幾Ω，而起動繞組的直流電阻為十幾Ω~幾十Ω。
3）單相交流罩極電機(jī)
①電機(jī)結(jié)構(gòu)
鼠籠轉(zhuǎn)子；
定子：運(yùn)行繞組、阻斷路環(huán)。
②啟動
通電即可旋轉(zhuǎn)。
③換向方式
無換向。
④調(diào)速方式
調(diào)壓調(diào)速。
⑤優(yōu)點(diǎn)
電機(jī)根據(jù)定子外形結(jié)構(gòu)的不同，又分為凸極式罩極電動機(jī)隱極式罩極電動機(jī)。
4）電阻分相式電機(jī)
①電機(jī)結(jié)構(gòu)
鼠籠轉(zhuǎn)子；
定子：大繞組+小繞組。
②啟動
通電即可旋轉(zhuǎn)。
③換向方式
改變定子主或輔繞組接入方向換向。
④調(diào)速方式
無法調(diào)速。
5）三相異步電機(jī)
①電機(jī)結(jié)構(gòu)
鼠籠轉(zhuǎn)子；
定子：繞組。
②啟動
星三角啟動、降壓啟動。
③換向方式
交換定子三相中任意兩個接頭的接線。
④調(diào)速方式
調(diào)速困難。
⑤優(yōu)點(diǎn)
電機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子旋轉(zhuǎn)磁場以相同的方向、不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，存在轉(zhuǎn)差率，電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場間存在著相對運(yùn)動而產(chǎn)生電動勢和電流，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)能量變換，缺點(diǎn)是調(diào)速困難。
6）繞線式三相異步電機(jī)
①電機(jī)結(jié)構(gòu)
轉(zhuǎn)子：繞組+滑環(huán)（3個）；
定子：繞組。
②啟動
(a) 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速啟動；
(b) 轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器調(diào)速啟動；
(c) 轉(zhuǎn)子串極調(diào)速啟動；
(d) 轉(zhuǎn)子串水電阻調(diào)速啟動；
(e) 轉(zhuǎn)子串變頻調(diào)速啟動。
③換向方式
交換定子三相中任意兩個接頭的接線。
④調(diào)速方式
與啟動方式一樣。
⑤優(yōu)點(diǎn)
繞線式三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子一樣也設(shè)置了三相繞組并通過滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動機(jī)的起動性能（啟動電流?。┖驼{(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，適合啟動時間較長、頻繁啟動的場所。
7）三相同步電機(jī)
①電機(jī)結(jié)構(gòu)
轉(zhuǎn)子：
(a) 永磁+鼠籠【無滑環(huán)】；
(b) 直流勵磁繞組+鼠籠【有滑環(huán)】。
定子：繞組。
②啟動
電機(jī)需要有鼠籠部分才能啟動，且啟動后鼠籠內(nèi)無感應(yīng)電流，同步電機(jī)是無法直接啟動的。
③換向方式
交換定子三相中任意兩個接頭的接線。
④調(diào)速方式
無法調(diào)速。
⑤優(yōu)點(diǎn)
電機(jī)無論作為電動機(jī)還是發(fā)電機(jī)使用，其轉(zhuǎn)速與交流電頻率之間將嚴(yán)格不變。同步電機(jī)轉(zhuǎn)速恒定，不受負(fù)載變化影響。
關(guān)注我們
掃碼關(guān)注企業(yè)動態(tài)
掃碼關(guān)注企業(yè)動態(tài)
