Классификация и применение двигателей

Как мы все знаем, двигатель является важной частью системы трансмиссии и управления. С развитием современной науки и техники акцент в практическом применении двигателя начал смещаться от простой трансмиссии к сложному управлению; особенно скорость и положение двигателя. , точный контроль крутящего момента. Однако двигатель имеет различную конструкцию и методы управления в зависимости от применения. На первый взгляд кажется, что выбор очень сложен, поэтому необходимо провести базовую классификацию по использованию вращающейся электрической машины. Ниже мы постепенно представим наиболее представительные, наиболее часто используемые и самые основные двигатели в двигателе - управляющие, силовые и сигнальные.

Управляющий двигатель
Управляющий двигатель в основном используется для точного управления скоростью и положением и используется в качестве «привода» в системе управления. Можно разделить на серводвигатель, шаговый двигатель, моментный двигатель, реактивный двигатель, бесщеточный двигатель постоянного тока и так далее.
Серводвигатель
Серводвигатели широко используются в различных системах управления для преобразования сигнала входного напряжения в механический выходной сигнал на валу двигателя и перетаскивания управляемых компонентов для достижения целей управления. Как правило, серводвигатель требует, чтобы скорость двигателя контролировалась приложенным сигналом напряжения; скорость может плавно меняться с изменением приложенного сигнала напряжения; крутящий момент можно контролировать по выходному току контроллера; двигатель отражается быстро. Объем должен быть небольшим, а мощность управления должна быть небольшой. Серводвигатели в основном используются в различных системах управления движением, особенно в сервосистемах.

Серводвигатель имеет постоянный и переменный ток. Самый ранний серводвигатель — это обычный двигатель постоянного тока. Когда точность управления невысока, в качестве серводвигателя используется обычный двигатель постоянного тока. В связи с быстрым развитием технологии синхронных двигателей с постоянными магнитами большинство серводвигателей относятся к синхронным серводвигателям переменного тока с постоянными магнитами или бесщеточным двигателям постоянного тока.
2. Шаговый двигатель
Так называемый шаговый двигатель представляет собой привод, преобразующий электрические импульсы в угловое смещение. В более общем смысле, когда шаговый драйвер получает импульсный сигнал, он заставляет шаговый двигатель вращаться на фиксированный угол в заданном направлении. Мы можем контролировать угловое смещение двигателя, контролируя количество импульсов для достижения точного позиционирования. В то же время скорость и ускорение двигателя можно контролировать, контролируя частоту импульсов для достижения цели регулирования скорости. В настоящее время к наиболее часто используемым шаговым двигателям относятся реактивные шаговые двигатели (VR), шаговые двигатели с постоянными магнитами (PM), гибридные шаговые двигатели (HB) и однофазные шаговые двигатели.

Отличие шагового двигателя от обычного двигателя заключается в основном в форме его импульсного привода. Именно эта особенность позволяет совместить шаговый двигатель с современной технологией цифрового управления. Однако шаговый двигатель не так хорош, как традиционный серводвигатель постоянного тока с замкнутым контуром управления, с точки зрения точности управления, диапазона изменения скорости и характеристик на низкой скорости; поэтому он в основном используется в приложениях, где требования к точности не особенно высоки. Шаговые двигатели широко используются в различных областях производственной практики благодаря простоте конструкции, высокой надежности и низкой стоимости. Особенно в области станков с ЧПУ, поскольку шаговые двигатели не требуют аналого-цифрового преобразования. Цифровой импульсный сигнал напрямую преобразуется в угловое смещение, поэтому он считается наиболее идеальным приводом для станков с ЧПУ.
Помимо применения на станках с ЧПУ, шаговые двигатели также могут использоваться на других машинах, например, в двигателях автоматических податчиков, универсальных дисководах для гибких дисков, а также в принтерах и плоттерах.
Кроме того, шаговые двигатели также имеют множество дефектов; шаговые двигатели могут нормально работать на малых оборотах из-за частоты запуска шаговых двигателей на холостом ходу, но не могут запускаться на более высоких оборотах, чем с определенной скоростью, сопровождающейся резкими воющими звуками; Точность драйвера подразделения производителя может сильно различаться. Чем больше номер подразделения, тем сложнее контролировать точность; а шаговый двигатель имеет большую вибрацию и шум при вращении на низкой скорости.
3. Моментный двигатель
Так называемый моментный двигатель представляет собой плоский многополюсный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами. Якорь имеет больше пазов, количество коммутаторов и последовательных проводников для уменьшения пульсаций крутящего момента и пульсации скорости. Моментный двигатель имеет два типа моментного двигателя постоянного тока и моментного двигателя переменного тока.

Среди них моментный двигатель постоянного тока имеет небольшое реактивное сопротивление самоиндукции, поэтому отзывчивость очень хорошая; его выходной крутящий момент пропорционален входному току и не зависит от скорости и положения ротора; его можно напрямую подключить к нагрузке на низкой скорости, когда он близок к заблокированному состоянию. Без редуктора на валу нагрузки может быть достигнуто высокое соотношение крутящего момента к инерции, а ошибка системы, возникающая из-за использования редуктора, может быть устранена.
Моментные двигатели переменного тока можно разделить на синхронные и асинхронные. В настоящее время используются асинхронные моментные двигатели с короткозамкнутым ротором, которые имеют характеристики низкой скорости и большого крутящего момента. Как правило, моментный двигатель переменного тока часто используется в текстильной промышленности, и его принцип работы и конструкция такие же, как у однофазного асинхронного двигателя. Однако, поскольку короткозамкнутый ротор имеет большое электрическое сопротивление, его механические характеристики мягкие.
4. Реактивный двигатель с переключателем
Реактивный двигатель с переключателем — это новый тип двигателя с регулированием скорости. Его конструкция чрезвычайно проста и прочна, его стоимость невелика, а характеристики регулирования скорости превосходны. Он является сильным конкурентом традиционных двигателей с управлением и имеет большой рыночный потенциал. Однако существуют и проблемы, такие как пульсации крутящего момента, шум при работе и вибрация, которые требуют некоторого времени для оптимизации и адаптации к реальным рыночным условиям.

5. Бесщеточный двигатель постоянного тока.
Бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDCM) разработан на основе коллекторного двигателя постоянного тока, но его рабочий ток представляет собой бескомпромиссный переменный ток; Бесщеточный двигатель постоянного тока можно разделить на бесщеточный двигатель с высокой скоростью и бесщеточный моментный двигатель. . Как правило, существует два типа движущих токов бесщеточного двигателя: один — трапецеидальная волна (обычно «прямоугольная волна»), а другой — синусоидальная волна. Иногда первый называют бесщеточным двигателем постоянного тока, второй — серводвигателем переменного тока, и это также своего рода серводвигатель переменного тока.

Чтобы уменьшить момент инерции, бесщеточные двигатели постоянного тока обычно имеют «тонкую» конструкцию. Бесщеточные двигатели постоянного тока намного меньше по весу и объему, чем коллекторные двигатели постоянного тока, а соответствующий момент инерции может быть уменьшен на 40–50%. Из-за обработки материалов с постоянными магнитами общая мощность бесщеточных двигателей постоянного тока составляет менее 100 кВт.
Двигатель имеет хорошую линейность механических характеристик и характеристик регулировки, широкий диапазон скоростей, длительный срок службы, простоту обслуживания и низкий уровень шума, а также отсутствие ряда проблем, вызванных щетками. Поэтому этот тип двигателя имеет отличную систему управления. Возможности применения.