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購買電機時,經(jīng)常會問到哪種技術(shù)更好,交流或直流,但事實是它取決于應(yīng)用和成本。交流電機在包括速度控制(VSD-變速驅(qū)動器)在內(nèi)的許多功能方面都非常靈活,并且與直流電機相比具有更大的安裝基礎(chǔ),其中一些關(guān)鍵優(yōu)勢是:
·啟動時功率需求低
·受控加速
·運行速度可調(diào)
·受控啟動電流
·可調(diào)扭矩限制
·減少電源線干擾
VSD的當(dāng)前趨勢是添加更多特性和可編程邏輯控制(PLC)功能,這增加了優(yōu)勢,但在維護期間需要更多的技術(shù)專業(yè)知識。
交流電機的類型包括:
同步
在這種類型的電機中,轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)與供電電流的頻率同步,在變化的負載下速度保持恒定,因此非常適合以恒定速度驅(qū)動設(shè)備,并用于機器人等高精度定位設(shè)備,儀器儀表、機器和過程控制。
感應(yīng)(異步)
這種類型的電機使用來自定子繞組磁場的電磁感應(yīng)在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生電流,從而產(chǎn)生扭矩。這些是見的交流電機類型,因其負載能力而對工業(yè)很重要,單相感應(yīng)電機主要用于較小的負載,例如家用電器,而三相感應(yīng)電機更多地用于工業(yè)應(yīng)用包括壓縮機、泵、輸送系統(tǒng)和起重裝置。
直流電機
直流電機是種廣泛使用的電機,系統(tǒng)(電機和驅(qū)動器)的初始成本通常低于低功率單元的交流系統(tǒng)。然而,隨著功率的增加,整體維護成本也會增加,因此需要加以考慮。直流電機的速度可以通過改變電源電壓來控制,它們有多種電壓可供選擇,的類型是12和24V。直流電機的優(yōu)點是:
·簡易安裝
·大范圍的速度控制
·快速啟動、停止、倒車和加速
·高啟動扭矩
·線性速度-扭矩曲線
直流電機應(yīng)用廣泛,可用于小型工具和電器,直至電動汽車、升降機和起重機
兩種常見的類型是:
這些是更傳統(tǒng)的電機類型,通常用于控制系統(tǒng)相對簡單的成本敏感型應(yīng)用,例如消費類應(yīng)用和更基本的工業(yè)設(shè)備,這些類型的電機可以細分為:
·串聯(lián)繞組——這是勵磁繞組與轉(zhuǎn)子繞組串聯(lián)連接的地方,速度控制是通過改變電源電壓來實現(xiàn)的,但是,這種類型的速度控制很差,并且隨著電機扭矩的增加,速度會下降。應(yīng)用包括汽車、起重機、升降機和起重機,因為它具有高啟動扭矩。
·并聯(lián)繞組——這種類型有一個電壓電源,勵磁繞組與轉(zhuǎn)子繞組并聯(lián),可以提供增加的扭矩,而不會通過增加電機電流來降低速度。它具有中等水平的恒速啟動扭矩,因此適用于包括車床、真空吸塵器、輸送機和磨床在內(nèi)的應(yīng)用。
·復(fù)合繞組——這是串聯(lián)和并聯(lián)的累積,其中并聯(lián)繞組的極性使其添加到串聯(lián)場。該機型啟動力矩大,負載變化小也能平穩(wěn)運行,用于驅(qū)動壓縮機、變頭離心泵、旋轉(zhuǎn)壓力機、圓鋸、剪板機、升降機和連續(xù)輸送機。
·永磁體——顧名思義,永磁體不是電磁體,而是用于精確控制和低扭矩的應(yīng)用,例如機器人、伺服系統(tǒng)。
無刷電機:
無刷電機緩解了與更常見的有刷電機相關(guān)的一些問題(高使用應(yīng)用的壽命短),并且在機械設(shè)計上更簡單(沒有電刷)。電機控制器使用霍爾效應(yīng)傳感器檢測轉(zhuǎn)子的位置,控制器可以通過轉(zhuǎn)子線圈中的電流精確控制電機以調(diào)節(jié)速度。該技術(shù)的優(yōu)點是壽命長、維護少、效率高(85-90%),缺點是初始成本較高、控制器較復(fù)雜。這些類型的電機通常用于速度和位置控制,以及需要可靠性和耐用性的應(yīng)用,例如風(fēng)扇、泵和壓縮機。
無刷設(shè)計的一個例子是步進電機,它主要用于開環(huán)位置控制,從打印機到工業(yè)應(yīng)用,如高速拾放設(shè)備。
無刷電機也可配備反饋裝置,允許控制電機的速度、扭矩和位置以及智能電子控制所有三者,因此,如果需要更大的扭矩來快速加速到某個速度,則提供更多的電流,這些被稱為無刷伺服電機。
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