電機詳細介紹

1、 電機泛指發(fā)電機和電動機。         電機是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。         電動機也俗稱馬達， 在電路中用字母“M”（舊標準用“D”）表示，它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機械的動力源。         發(fā)電機在電路中用字母“G”表示。它的主要作用是利用機械能轉(zhuǎn)化為電能，目前最常用的是，利用熱能、水能等推動發(fā)電機轉(zhuǎn)子來發(fā)電。 電動機按照發(fā)熱情況劃分為三種工作方式： 連續(xù)工

2、作方式（需要長時間工作，溫升可達穩(wěn)定溫升）、 短時工作方式（相對停歇時間較長。工作時達不到穩(wěn)定溫升；停止時降到環(huán)境溫升）、 周期性工作方式（斷續(xù)工作制。工作時達不到穩(wěn)定溫升；停止時降不到環(huán)境溫升）。 電動機的溫升是指電動機在額定運行狀態(tài)下，定子繞組的溫度高出環(huán)境溫度的數(shù)值（環(huán)境溫度規(guī)定為35或40以下，如果銘牌上未標出具體數(shù)值，則為40）。                 電動機的主要技術(shù)參數(shù)         1直流電動機的額定參數(shù)（銘牌上的數(shù)據(jù)）有：&#

3、160;                   額定功率 Pn (kW)                    額定電壓 Un (V)                    額定電流 In (A)                &#

4、160;   額定轉(zhuǎn)速 n (r/min)                    勵磁方式和額定勵磁電流 Ifn (A)                    額定勵磁電壓 Ufn (V)                           

5、;                    推導(dǎo)參數(shù)：額定轉(zhuǎn)矩(N·m) = 9550 * Pn / n             在額定狀態(tài)（各個參數(shù)與額定值相同）下工作，電動機可靠地工作，并具有良好的性能。           如果長期運行在電流低于額定電流的狀態(tài)（欠載），則運行效率不高，浪費能量；      

6、0;    如果長期運行在電流超過額定電流的狀態(tài)（過載），可能會因過熱而燒壞電動機。            2交流電動機的額定參數(shù)（銘牌上的數(shù)據(jù)）有：                        額定功率 P (kW)                        額定電壓 U

7、 (V)                        額定電流 I (A)                        額定轉(zhuǎn)速 n (r/min)                        額定頻率 f (50Hz) 

8、                      額定功率因素 cos                        絕緣等級與溫升                          定子的接線方法（星形/三角形）     &

9、#160;                                             推導(dǎo)參數(shù)：額定轉(zhuǎn)矩(N·m) = 9550 * P / n                           

10、;    同步轉(zhuǎn)速：n0 = 60f/p （p為磁極對數(shù)）                             額定效率：                                         &

11、#160;     電機的分類        1按工作電源種類劃分：可分為 直流電機和交流電機。   1.1 直流電動機按結(jié)構(gòu)及工作原理可劃分：無刷直流電動機和有刷直流電動機。    1.1.1 有刷直流電動機可劃分：永磁直流電動機和電磁直流電動機。     1.1.1.1 電磁直流電動機劃分：串勵直流電動機、并勵直流電動機、他勵直流電動機和復(fù)勵直流電動機。           

12、;                        （他勵直流電動機的低速調(diào)速特性優(yōu)于三相異步電動機）        1.1.1.2 永磁直流電動機劃分：稀土永磁直流電動機、鐵氧體永磁直流電動機和鋁鎳鈷永磁直流電動機。       1.2 其中交流電機還可分：單相電機和三相電機。2按結(jié)構(gòu)和工作原理劃分：可分為 直流電動機、交流電動機（同步電動機、異步電動機）。   2.

13、1 同步電動機（負載變化時轉(zhuǎn)速恒定不變）：永磁同步電動機、磁阻同步電動機和磁滯同步電動機。   2.2 異步電動機：感應(yīng)電動機（ 鼠籠式、繞線式）和交流換向器電動機（恒轉(zhuǎn)矩交流調(diào)速電動機）。      2.2.1 感應(yīng)電動機可劃分：三相異步電動機、單相異步電動機和罩極異步電動機等。       2.2.2 交流換向器電動機可劃分：單相串勵電動機、交直流兩用電動機和推斥電動機。3按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)劃分：籠型感應(yīng)電動機（舊標準稱為鼠籠型異步電動機）、繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動

14、機（舊標準稱為繞線型異步電動機）。繞線式三相交流電動機和直流電動機一樣，其啟動轉(zhuǎn)矩大。4按起動與運行方式劃分：電容起動式單相異步電動機、電容運轉(zhuǎn)式單相異步電動機、電容起動運轉(zhuǎn)式單相異步電動機和分相式單相異步電動機。5按用途劃分：驅(qū)動用電動機和控制用電動機。   5.1 驅(qū)動用電動機劃分：                      電動工具（如：鉆孔、拋光、磨光、開槽、切割、擴孔等工具）用電動機、       

15、;               家電（如：洗衣機、電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器、錄音機、錄像機、影碟機、吸塵器、                                        照相機、電吹風(fēng)、電動剃須刀等）用電動機、             

16、;         其它通用小型機械設(shè)備（如：各種小型機床、小型機械、醫(yī)療器械、電子儀器等）用電動機。   5.2 控制用電動機又劃分為：步進電動機和伺服電動機等。6按運轉(zhuǎn)速度劃分：高速電動機、低速電動機、恒速電動機、調(diào)速電動機。                      低速電動機又分為齒輪減速電動機、電磁減速電動機、力矩電動機和爪極同步電動機等。     調(diào)速電動

17、機除可分為有級恒速電動機、無級恒速電動機、有級變速電動機和無級變速電動機外，還可分為電磁調(diào)速電動機、直流調(diào)速電動機、PWM變頻調(diào)速電動機和開關(guān)磁阻調(diào)速電動機。            變頻電動機采用“專用變頻感應(yīng)電動機+變頻器”的交流調(diào)速方式，使機械自動化程度和生產(chǎn)效率大為提高設(shè)備小型化、增加舒適性，目前正取代傳統(tǒng)的機械調(diào)速和直流調(diào)速方案。     異步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是略低于旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速。     同步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與負載大小無關(guān)而始終保持為同步轉(zhuǎn)速。&#

18、160;       專用電動機是電動機的一類，它是針對特定的行業(yè)特點而設(shè)計使用的。常見的專用電動機有：家電用電機、泵用電機、車用電機、工縫用電機、風(fēng)機用電機、空調(diào)用電機、紡織用電機、風(fēng)扇用電機、電梯用電機、抽油煙機用電機、機械設(shè)備用電機、洗衣機用電機等。        直流電動機的五種勵磁方式         直流電動機按勵磁方式分為：永磁、他勵和自勵，其中的自勵又可分為：并勵、串勵和復(fù)勵。合為五種。     1永

19、磁直流電機（permanent-magnet direct current motor）             永磁直流電動機即利用永磁體建立勵磁磁場的直流電動機。這種電動機因沒有另設(shè)的勵磁系統(tǒng)，因而體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單且效率高。絕大多數(shù)微型直流電動機都是永磁的。         永磁直流電動機的起動和運行特性與他勵、并勵直流電動機基本相同。在結(jié)構(gòu)上除定子部分沒有勵磁繞組外，其電樞、電刷、換向器等零部件均與電流勵磁式直流電機相同。 

20、;        永磁直流電動機一般可分為永磁有刷直流電動機和永磁無刷直流電動機兩類。也可根據(jù)永磁體的不同分為：鐵氧體永磁直流電動機、鋁鎳鈷永磁直流電動機或稀土永磁直流電動機。         永磁無刷直流電動機是由一塊或多塊永磁體建立磁場的直流電動機，其性能與恒定勵磁電流的他勵直流電動機相似，可以由改變電樞電壓來方便地調(diào)速。與他勵式直流電動機相比，具有體積小、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、用銅量少等優(yōu)點，是小功率直流電動機的主要類型。       

21、60;隨著時代的發(fā)展，永磁直流電機的應(yīng)用會更多，原先用交流電機的許多場合均被永磁直流電機所替代。特別是出現(xiàn)永磁無刷電機后，永磁直流電機的生產(chǎn)數(shù)量在不斷地上升。     2他勵直流電機    勵磁繞組與電樞繞組無聯(lián)接關(guān)系，而由其他直流電源對勵磁繞組供電的直流電機稱為他勵直流電機，接線如下圖（a）所示。圖中M表示電動機，若為發(fā)電機，則用G表示。永磁直流電機也可看作他勵直流電機。     3并勵直流電機    并勵直流電機的勵磁繞組與電樞繞組相并聯(lián)，接線如下圖（b）所示。作為并勵發(fā)

22、電機來說，是電機本身發(fā)出來的端電壓為勵磁繞組供電；作為并勵電動機來說，勵磁繞組與電樞共用同一電源，從性能上講與他勵直流電動機相同。     4串勵直流電機    串勵直流電機的勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)后，再接于直流電源，接線如下圖（c）所示。這種直流電機的勵磁電流就是電樞電流。     5復(fù)勵直流電機    復(fù)勵直流電機有并勵和串勵兩個勵磁繞組，接線如下圖（d）所示。若串勵繞組產(chǎn)生的磁通勢與并勵繞組產(chǎn)生的磁通勢方向相同稱為積復(fù)勵。若兩個磁通勢方向相反，則稱為差復(fù)勵。 

23、   不同勵磁方式的直流電機有著不同的特性。一般情況直流電動機的主要勵磁方式是并勵式、串勵式和復(fù)勵式，直流發(fā)電機的主要勵磁方式是他勵式、并勵式和和復(fù)勵式。     直流串勵電機四個接線柱的接線方法:          無刷直流電動機的八大特性及運用：     無刷直流電動機是電動機技巧和電子技巧聯(lián)合的機電一體化新型微電機。它是一種最有前程的電動機。無刷直流電動機的重要特性是具備與普通有刷直流電流電動機類似的機械特性以及必需有電子換向電路。因為無刷

24、直流電動機徹底取締了機械換向器和電刷，而又具備傳統(tǒng)直流電動機雷同的線性機械特性，調(diào)速規(guī)模寬，起能源矩大，效力高級長處，又具備如下特性：     高牢靠性、長命命，任務(wù)時限重要抉擇于軸承及光滑，高性能電動機的運用壽命可達數(shù)萬小時。    不用常常保護。    無電氣接觸火花，平安、防爆性好，無線電攪擾小。    機械噪聲低。    可任務(wù)于高真空，有侵蝕性氣體介質(zhì)和液體介質(zhì)環(huán)境中，例如宇航裝備。    可任務(wù)于高速或超高速。已有100000r/min產(chǎn)品。&

25、#160;   采?。╥nside-out）構(gòu)造，繞組在定子上，易于散熱，轉(zhuǎn)子采取永磁體勵磁，無通電繞組，簡直無損耗和發(fā)熱。    與電子電路聯(lián)合，有更大的運用靈巧性。例如：運用小功率邏輯掌握信號可掌握電動機的起停，正反轉(zhuǎn)或調(diào)理轉(zhuǎn)速，適于數(shù)字掌握，易于與微機接口。正因為此，無刷直流電動機在工業(yè)和家用及國防等范疇取得了普遍的運用。在航空航天范疇，因為高真空，無刷直流電動機的優(yōu)勢是最顯著的。如：宇宙飛船中用的各種泵，運用了許多無刷電動機、微型直流減速電機。          直流電動機與交流電動機的比較  &

26、#160;    1、使用的電源不同，直流電機需直流電源供給，交流電機需交流供電。      2、性能不同： 直流電機 調(diào)速方便、易于平滑調(diào)速、調(diào)速范圍大； 啟動、制動、過載轉(zhuǎn)矩大、起動平穩(wěn)且起動電流??； 控制技術(shù)簡單成熟，可靠性高，可應(yīng)用電子線路控制調(diào)速及運行特性， 可用于自動化控制領(lǐng)域。 交流電機 專用分類多； 起動力矩大，結(jié)構(gòu)簡單易于制造； 使用方便簡單，維護方便簡單，運用廣泛。 直流電動機能實現(xiàn)經(jīng)濟的、平滑的調(diào)速特性。而交流電動機需要借助變頻器、電磁調(diào)節(jié)器等其它部件才能實現(xiàn)這一功能。       

27、3、直流電機的價格要貴出一點，主要是因為其必須有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的“換向器”來實現(xiàn)交直流的轉(zhuǎn)換。這也一定程度上增加了直流電機的制造成本。      4、對交流發(fā)電機來講，它可以實現(xiàn)“直接”的能量回饋給電網(wǎng)（但必須保證4個條件：電壓幅值相同，相位相同，相序相同，頻率相同）；但直流發(fā)電機的電能就需要進行逆變（把交流電轉(zhuǎn)換為直流電的過程稱整流，把直流電轉(zhuǎn)換為交流電的過程稱逆變），才能反饋到電網(wǎng)上。所以它還需要增加大功率的逆變器。      5、 三相繞線式交流電動機和直流電動機的啟動力矩大、制動力矩也大，適用于啟動或制動頻繁的場合。  

28、   6、 異步電動機會使電網(wǎng)的功率因素下降，同步電動機則會改善功率因素。而變頻器和直流電源會對電網(wǎng)產(chǎn)生調(diào)頻調(diào)波干擾，這樣可能會導(dǎo)致其它的控制設(shè)備無法工作。                    -      直流電機具有良好的啟動特性和調(diào)速特性。因此，在調(diào)速性能要求較高的大型設(shè)備，比如軋鋼機上都采用直流電動機拖動。但它存在著直流換向問題，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護檢修不方便，而且消耗有色金屬多。      一、直流電

29、機的優(yōu)點              1.直流電機具有良好的啟動特性和調(diào)速特性              2.直流電機的轉(zhuǎn)矩比較大               3.維修比較便宜。              4.直流電機的直流相對于交流比較節(jié)能環(huán)保。   

30、60; 二、直流電機的缺點              1.直流電機制造比較貴              2.有碳刷（無刷直流電機更貴）       三、交流電機的優(yōu)點              1.交流電機 制造比較便宜。          

31、0;   2.矢量變頻技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)可以用變頻電機模擬成直流電              3.相對于直流電機在結(jié)構(gòu)簡單、維護容易、對環(huán)境要求低、節(jié)能和提高生產(chǎn)力。      四、交流電機的缺點              1.交流電機的啟動性和調(diào)速性較差  -       鼠籠型異步電機與繞線型異步電機的區(qū)別

32、：            鼠籠式異步電機轉(zhuǎn)子的回路電阻固定。通電后，轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速上升而增大。一般用于空載或輕載啟動，負載隨轉(zhuǎn)速的增加而增加的設(shè)備上。鼠籠異步電動機的起動比較簡單，但是啟動轉(zhuǎn)矩比較小，啟動電流大，一般用于不需要調(diào)速的地方，或無特殊調(diào)速要求的生產(chǎn)機械，如：功率不是很大的通風(fēng)機、小型機床等。            繞線式異步電機則可以通過轉(zhuǎn)子上的滑環(huán)外接電阻器來改變轉(zhuǎn)子回路電阻，從而增大啟動轉(zhuǎn)距。在不同的轉(zhuǎn)速接不同的電阻來獲得最大的扭矩。通常用在需要全負荷啟動的設(shè)備。

33、也用于頻繁啟動的設(shè)備。有S1、S2、S3等不同暫載率。繞線式異步電動機起動電路較復(fù)雜，但是啟動轉(zhuǎn)矩大，起動電流小，調(diào)速性能較好，一般用于需要調(diào)速的地方。對于某些要求起動性能好，在不大的范圍內(nèi)平滑調(diào)速的設(shè)備，如：起重機、卷揚機等場合一般使用繞線式異步電機。 短時運行的交流變頻電機，可以容許過載，且工作時間越短，允許過載的量也越大。但過載量也不能無限加大，必須小于交流變頻電機的最大轉(zhuǎn)矩。 對這類交流變頻電機容量的選擇，可根據(jù)以下公式來考慮： 過載系數(shù)最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩 所需要交流變頻電機的容量應(yīng) 生產(chǎn)機械系統(tǒng)所需的功率。 選擇交流變頻電機的容量，一般不能超過供電變壓器容量的1/3。 目前，有專門用于

34、重復(fù)短時運行的交流異步變頻電機系列。 *         高壓電動機      高壓電機是指額定電壓在1000V 以上電動機。經(jīng)常使用的是6000V 和10000V 電壓，由于國外的電網(wǎng)不同，也有3300V 和6600V 的電壓等級。      由于電機的功率與電壓和電流的乘積成正比，因此低壓電機在功率增大到一定程度（如：300KW/380V）時，電流受到導(dǎo)線允許電流通過能力的限制就難以做大，或成本過高。需要通過提高電壓的方式實現(xiàn)大功率的輸出。高壓電機因此而生，其優(yōu)點是功率大，承受沖擊

35、能力強；缺點是慣性大，啟動和制動都困難。         高壓電動機可用于驅(qū)動各種不同的機械之用。如：壓縮機、水泵、破碎機、切削機床、運輸機械及其它設(shè)備，供礦山、機械工業(yè)、石油化工工業(yè)、發(fā)電機等各種工業(yè)領(lǐng)域用作原動機。         用以驅(qū)動鼓風(fēng)機、磨煤機、軋鋼機、卷揚機的電動機應(yīng)在訂貨時注明用途及技術(shù)要求，采用特殊的設(shè)計以保障可靠地運行。 *         力矩電動機（Torque motor，又叫：扭矩電動機）：    

36、; 力矩電動機無需齒輪減速就能直接驅(qū)動負載，可以連續(xù)工作在低速或堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，是一種以輸出轉(zhuǎn)矩為主要特征的伺服電動機低速大扭矩的伺服電動機。     力矩電動機是一種具有軟機械特性和寬調(diào)速范圍的特種電機，具有低轉(zhuǎn)速、大扭矩、過載能力強、響應(yīng)快、特性線性度好、力矩波動小等特點。力矩電動機的軸不是以恒功率輸出動力而是以恒力矩輸出動力。        力矩電動機還可根據(jù)其多種特點靈活地應(yīng)用：可部分代替直流電機使用，可應(yīng)用在啟閉閘（閥）門以及阻力矩大的拖動系統(tǒng)中，還可以使用于頻繁正、反轉(zhuǎn)的裝置或其他類似動作的各種機械上。另外，

37、力矩電動機直接驅(qū)動是實現(xiàn)高速高精度旋轉(zhuǎn)運動的最佳選擇，如：五軸龍門銑擺頭、 臥式工中心轉(zhuǎn)臺、齒輪磨床、葉片磨床擺動軸、 曲線磨床頭架、萬能磨床砂輪架轉(zhuǎn)位等。     力矩電機包括：直流力矩電機、無刷直流力矩電機、交流力矩電機。它廣泛應(yīng)用于機械制造、紡織、造紙、橡膠、塑料、金屬線材和電線電纜等工業(yè)中。      力矩電機的機械特性很軟，當(dāng)負載增加時，電機的轉(zhuǎn)速降低，輸出力矩增加，而輸出力矩是正比于電壓的平方。如果負載固定，則電機的轉(zhuǎn)速將隨電壓變化而變化，如圖五所示。因此在負載恒定的裝置上，只要通過調(diào)壓裝置改變電機的輸入電壓，就

38、能獲得任一的轉(zhuǎn)速。但是，力矩電機低速運行時，其效率極低，不利于長期低速運行。         堵轉(zhuǎn)         在某些特殊場合中，有時要求電機在一段時間內(nèi)保持一靜止的力矩，如電纜收卷起始階段須保持張緊；大型鍛壓機的鍛件夾持裝置等。由于力矩電機的阻抗較大；其堵轉(zhuǎn)電流較小，同時采用了強迫通風(fēng)，所以能滿足一定時間內(nèi)的堵轉(zhuǎn)要求。允許堵轉(zhuǎn)時間應(yīng)按銘牌上標定值，如需較長的堵轉(zhuǎn)時間，可選用較大的力矩電機，通過降低力矩電機的端電壓來獲得。         其

39、它         力矩電機還可根據(jù)其多種特點靈活應(yīng)用，如本身具有直流串勵電機特性，可部分代替直流電機使用；又如根據(jù)其轉(zhuǎn)子具有高電阻特性，起動（堵轉(zhuǎn)）轉(zhuǎn)矩大，故可應(yīng)用在啟閉閘（閥）門以及阻力矩大的拖動系統(tǒng)中；也可利用其起動（堵轉(zhuǎn)）轉(zhuǎn)矩大，起動（堵轉(zhuǎn)）電流小，實心轉(zhuǎn)子的機械強度高的特點，而使用于頻繁正、反轉(zhuǎn)的裝置或其他類似動作的各種機械上。     *   控制電機的主要作用是用來完成信息的傳遞與交換，其重點不在進行能量轉(zhuǎn)換。 *      伺服電動機（servo m

40、otor ）又叫執(zhí)行電動機，或叫控制電動機。在自動控制系統(tǒng)中，伺服電動機是一個執(zhí)行元件，它的作用是把信號（控制電壓或相位）變換成機械位移，也就是把接收到的電信號變?yōu)殡姍C的一定轉(zhuǎn)速或角位移。其容量一般在0.11000W。      伺服電動機有直流和交流之分。     直流伺服電機和交流伺服電機的比較：     1、直流伺服電機：     輸入或輸出為直流電能的旋轉(zhuǎn)電機。它的模擬調(diào)速系統(tǒng)一般是由2個閉環(huán)構(gòu)成的，既速度閉環(huán)和電流閉環(huán)，為使二者能夠相互協(xié)調(diào)、發(fā)揮作用，在系統(tǒng)中設(shè)置了

41、2個調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流。2個反饋閉環(huán)在結(jié)構(gòu)上采用一環(huán)套一環(huán)的嵌套結(jié)構(gòu)，這就是所謂的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，它具有動態(tài)響應(yīng)快、抗干擾能力強等優(yōu)點，因而得到廣泛地應(yīng)用。通常是由模擬運放構(gòu)成PI或PID電路；信號調(diào)理主要是對反饋信號進行濾波、放大?？紤]到直流電機的數(shù)學(xué)模型，模擬調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)傳遞函數(shù)關(guān)系在模擬調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試過程中，因電機的參數(shù)或負載的機械特性與理論值有較大差異，往往需要頻繁更換R，C等元件來改變電路參數(shù)，以獲得預(yù)期的動態(tài)性能指標，這樣做起來非常麻煩，如果采用可編程模擬器件構(gòu)成調(diào)節(jié)器電路，系統(tǒng)參數(shù)如增益、帶寬甚至電路結(jié)構(gòu)都可以通過軟件進行修改，調(diào)試起來就非常方便了。  

42、0;  直流伺服電機分為有刷和無刷電機，有刷電機成本低，結(jié)構(gòu)簡單，啟動轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，控制容易，需要維護，但維護方便（換碳刷），會產(chǎn)生電磁干擾，對環(huán)境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。無刷電機體積小，重量輕，出力大，響應(yīng)快，速度高，慣量小，轉(zhuǎn)動平滑，力矩穩(wěn)定。容易實現(xiàn)智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機免維護不存在碳刷損耗的情況，效率很高，運行溫度低噪音小，電磁輻射很小，長壽命，可用于各種環(huán)境。     直流伺服電機可應(yīng)用在火花機，機器手，精確的機器等，同時可加配減速箱，令機器設(shè)備帶來可靠的準確性及高扭力。

43、    2、交流伺服電機：     輸入或輸出為交流電能的旋轉(zhuǎn)電機。交流電動機分定子繞組和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體.轉(zhuǎn)子導(dǎo)體形狀像鼠籠導(dǎo)體與導(dǎo)體之間用硅鋼片，有的交流電動機轉(zhuǎn)子也有繞組。交流伺服電機轉(zhuǎn)子是高阻抗的金屬合金制成的，定子上的線圈有兩組，分勵磁線圈和力矩線圈，勵磁線圈以固定的頻率給轉(zhuǎn)子勵磁，力矩線圈負責(zé)提供轉(zhuǎn)動的力矩，這兩組線圈都在驅(qū)動器的帶動下工作。自帶的叫：旋轉(zhuǎn)編碼器，精度是：分度數(shù)（轉(zhuǎn)動一周發(fā)出的脈沖數(shù)）。     交流伺服電機也是無刷電機，分為同步和異步電機（感應(yīng)電機）。目前運動控制中一般都用同步電機，

44、它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高轉(zhuǎn)動速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運行的應(yīng)用。     同步電機的主要運行方式有三種，即作為發(fā)電機、電動機和補償機運行。     作為發(fā)電機運行是同步電機最主要的運行方式，作為電動機運行是同步電機的另一種重要的運行方式。同步電動機的功率因數(shù)可以調(diào)節(jié)，在不要求調(diào)速的場合，應(yīng)用大型同步電動機可以提高運行效率。近年來，小型同步電動機在變頻調(diào)速系統(tǒng)中開始得到較多地應(yīng)用。 同步電機還可以接于電網(wǎng)作為同步補償機。這時電機不帶任何機械負載，靠調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子中的勵磁電流向電網(wǎng)發(fā)出所需的感

45、性或者容性無功功率，以達到改善電網(wǎng)功率因數(shù)或者調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓的目的。     異步電機負載時的轉(zhuǎn)速與所接電網(wǎng)的頻率之比不是恒定關(guān)系。異步電機包括感應(yīng)電機、雙饋異步電機和交流換向器電機。感應(yīng)電機應(yīng)用最廣，在不致引起誤解或混淆的情況下，一般可稱感應(yīng)電機為異步電機。普通異步電機的定子繞組接交流電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子繞組不需與其他電源連接。因此，它具有結(jié)構(gòu)簡單，制造、使用和維護方便，運行可靠以及質(zhì)量較小，成本較低等優(yōu)點。異步電機有較高的運行效率和較好的工作特性，從空載到滿載范圍內(nèi)接近恒速運行，能滿足大多數(shù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械的傳動要求。異步電機還便于派生成各種防護型式，以適應(yīng)不同環(huán)境條件的需

46、要。異步電機運行時，必須從電網(wǎng)吸取無功勵磁功率，使電網(wǎng)的功率因數(shù)變壞。因此，對驅(qū)動球磨機、壓縮機等大功率、低轉(zhuǎn)速的機械設(shè)備，常采用同步電機。由于異步電機的轉(zhuǎn)速與其旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速有一定的轉(zhuǎn)差關(guān)系，其調(diào)速性能較差(交流換向器電動機除外)。對要求較寬廣和平滑調(diào)速范圍的交通運輸機械、軋機、大型機床、印染及造紙機械等，采用直流電機較經(jīng)濟、方便。但隨著大功率電子器件及交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展，目前適用于寬調(diào)速的異步電機的調(diào)速性能及經(jīng)濟性已可與直流電機的相媲美。     到目前為止，高性能的電伺服系統(tǒng)大多采用永磁同步型交流伺服電動機，控制驅(qū)動器多采用快速、準確定位的全數(shù)字位置伺服系統(tǒng)。

47、典型生產(chǎn)廠家如德國西門子、美國科爾摩根和日本松下及安川等公司。     20世紀80年代以來，隨著集成電路、電力電子技術(shù)和交流可變速驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展，永磁交流伺服驅(qū)動技術(shù)有了突出的發(fā)展，各國著名電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動機和伺服驅(qū)動器系列產(chǎn)品并不斷完善和更新。交流伺服系統(tǒng)已成為當(dāng)代高性能伺服系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，使原來的直流伺服面臨被淘汰的危機。90年代以后，世界各國已經(jīng)商品化了的交流伺服系統(tǒng)是采用全數(shù)字控制的正弦波電動機伺服驅(qū)動。     交流伺服驅(qū)動裝置在傳動領(lǐng)域的發(fā)展日新月異。永磁交流伺服電動機同直流伺服電動機比較，主要優(yōu)點有： &#

48、160;       無電刷和換向器，因此工作可靠，對維護和保養(yǎng)要求低。          定子繞組散熱比較方便。          慣量小，易于提高系統(tǒng)的快速性。          適應(yīng)于高速大力矩工作狀態(tài)。          同功率下有較小的體積和重量          兩相交流伺服電動機和直流伺服電動機

49、在自動控制系統(tǒng)中都被廣泛使用，下面就對這兩類電機進行簡單的比較。         一、機械特性和調(diào)節(jié)特性        直流伺服電動機的機械特性和調(diào)節(jié)特性均為線性關(guān)系，且在不同的電壓下，機械特性曲線相互平行，斜率不變。兩相交流伺服電動機的機械特性和調(diào)節(jié)特性均為非線性關(guān)系，且在不同的控制電壓下，理想線性機械特性也不是相互平行的。機械特性和調(diào)節(jié)特性的非線性都將直接影響系統(tǒng)的動態(tài)精度。一般來說特性的非線性度越大，系統(tǒng)的動態(tài)精度越低。         二、體積、重

50、量和效率         為了滿足控制系統(tǒng)對電機性能的要求，轉(zhuǎn)子電阻就得相當(dāng)大。當(dāng)輸出功率相同時，兩相交流伺服電動機要比直流伺服電動機的體積大、重量重、效率低。所以兩相伺服電動機只適用于小功率系統(tǒng)，而對于功率較大的控制系統(tǒng)，則普遍采用直流伺服電動機。        三、 動態(tài)響應(yīng)         電動機的動態(tài)響應(yīng)的快速性常常以機電時間常數(shù)來衡量。直流伺服電動機的轉(zhuǎn)子上帶有電樞繞組和換向器，因此它的轉(zhuǎn)動慣量要比兩相伺服電動機大些。若量電機的空載轉(zhuǎn)速相同，則直

51、流伺服電動機的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩要比兩相伺服電動機大得多。這樣，綜合比較來看，它們的機電時間常數(shù)就較為接近。在帶負載時，若電動機所帶負載的轉(zhuǎn)動慣量較大，這時兩種電機系統(tǒng)的總慣量（即負載的轉(zhuǎn)動慣量與電機的轉(zhuǎn)動慣量之和）就相差不太多，可能出現(xiàn)直流電機系統(tǒng)的機電時間常數(shù)反而比交流電機系統(tǒng)的機電時間常數(shù)為小的情況。         四、自轉(zhuǎn)現(xiàn)象、        對于兩相交流伺服電動機，若參數(shù)選擇不適當(dāng)，或制造工藝上有缺陷，都會使電動機在單相狀態(tài)下產(chǎn)生“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象，而直流伺服電動機卻無“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象。    

52、;    五、電刷和換向器的滑動接觸         直流伺服電動機由于有電刷和換向器，因而結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造麻煩。因電刷與換向器之間存在滑動接觸，電刷的接觸電阻也不穩(wěn)定，這些都會一想到電機運行的穩(wěn)定性。另外，直流伺服電動機還存在因換向器所引起的天線通訊干擾，又容易出現(xiàn)火花，給運行和維護帶來困難。         兩相交流伺服電動機結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，維護方便，適宜在不易檢修的場合使用。         六、放大器裝置         直流伺服電動機的控制繞組通常是由直流放大器供電，而直流放大器有零點漂移現(xiàn)象，這將影響系統(tǒng)工作的精度和穩(wěn)定性。此外直流放大器的體積和重量要比交流放大器大，這是直流伺服系統(tǒng)存在的缺點。     步進電機和交流伺服電機的性能比較：