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發(fā)布時間: | 2023-12-16 08:30 |
最后更新: | 2023-12-16 08:30 |
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1、什么是直流電機? 答:輸出或輸入為直流電能的旋轉(zhuǎn)電機,稱為直流電機 。
2、什么是交流電機 答:輸出或輸入為交流電能的旋轉(zhuǎn)電機,稱為交流電機。
3、什么是步進電機 答:步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。通俗一點講:當步進驅(qū) 動器接收到一個脈沖信號, 它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度 (及步進角)。您可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量,從而達到準確定位的 目的;同時您可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度,從而達到 調(diào)速的目的。步進電機分三種:永磁式(PM) ,反應(yīng)式(VR)和混合式(HB)。 永磁式步進一般為兩相,轉(zhuǎn)矩和體積較小,步進角一般為 7.5 度 或 15 度;反應(yīng) 式步進一般為三相,可實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出,步進角一般為 1.5 度,但噪聲和振動都 很大。在歐美等發(fā)達國家 80 年代已被淘汰;混合式步進是指混合了永磁式和反 應(yīng)式的優(yōu)點。它又分為兩相和五相:兩相步進角一般為 1.8 度而五相步進角一般 為 0.72 度。這種步進電機的應(yīng)用為廣泛。
4、什么是伺服電機 答:伺服電動機又稱執(zhí)行電動機,在自動控制系統(tǒng)中,用作執(zhí)行元件,把所收到 的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。 分為直流和交流伺服電動機 兩大類,其主要特點是,當信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而 勻速下降。
5 、異步電機只用于電動機,極少用作發(fā)電機,都是同步電機用來發(fā)電。 異步電動機的原理主要是在定子中通入 3 相交流電,使其產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,轉(zhuǎn)速為 n0,即同步轉(zhuǎn)速。不同的磁極對數(shù) p,在相同頻率 f=50Hz 的交流電作用下,會 產(chǎn)生不同的 n0,n0=60f/p。 工作原理如下: 對稱 3 相繞組通入對稱 3 相電流,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,磁場線切割轉(zhuǎn)子繞組,根據(jù)電 磁感應(yīng)原理,轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生 e 和 i,轉(zhuǎn)子繞組在磁場中受到電磁力的作用,即 產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來,轉(zhuǎn)子輸出機械能量,帶動機械負載旋轉(zhuǎn)起來。 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n NS 極,會隨著旋轉(zhuǎn)磁 場同步轉(zhuǎn)動,所以稱同步電機。電磁轉(zhuǎn)矩M=CmФIa則額定負載時電磁轉(zhuǎn)矩M=Me+M0Me為電機軸輸出轉(zhuǎn)矩M0為空載轉(zhuǎn)矩,即是電機本身的阻轉(zhuǎn)矩,它是因電機本身的機械摩擦和電樞鐵心中的渦流、磁滯損耗都要引起阻轉(zhuǎn)矩,用M0表示)一般情況下,空載轉(zhuǎn)矩占電磁轉(zhuǎn)矩的比例較小,在一般工程計算中可忽略不計。
直流電動機堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩計算公式TK=9.55KeIK。
曾對無刷直流電動機的平均電磁轉(zhuǎn)矩計算式進行推導,文獻也給出了平均電磁轉(zhuǎn)矩的計算式,目前這些公式正被普遍用。然而以往的平均電磁轉(zhuǎn)矩計算式未考慮繞組分布和短距的影響。
本文對常用繞組及開關(guān)電路型式的無刷直流電動機平均電磁轉(zhuǎn)矩公式進行推導,得出相應(yīng)的關(guān)系式,文中給出了三相閉合式繞組、全橋式開關(guān)電路無刷直流電動機平均電磁轉(zhuǎn)矩計算式。
2常用的繞組及開關(guān)電路型式
無刷直流電動機的性能與繞組型式和開關(guān)電路有關(guān),常用的繞組有二相、三相和四相繞組,開關(guān)電路有半橋式和全橋式兩種。
3平均電磁轉(zhuǎn)矩的計算
以三相閉合式繞組、全橋式開關(guān)電路為例,電路原理圖見圖1。為簡化分析,假定:
a.氣隙磁密正弦分布。
b.電樞反應(yīng)的影響不計。
c.功率管工作在開關(guān)狀態(tài),導通壓降為△UT不變。
d.繞組的電感不計。
3.1磁通、電勢和電流
以圖2所示轉(zhuǎn)子位置為時間起點,即等效a相線圈邊處于轉(zhuǎn)子磁極中心線下時,t=0,則各相磁通表達式為:
式中φ——每極磁通,為
r——極距
c——電機有效長度
Bδ——氣隙磁密幅值
ω——轉(zhuǎn)子角速度,為
P——極對數(shù)
n——轉(zhuǎn)速,r/min
式中Em——相電勢大值,為2兀fkw1Wφδ
f=Pn/60——電勢頻率
kw1——基波繞組系數(shù)
W——每相繞組串聯(lián)匝數(shù)
各相電流表達式為:
在區(qū)間內(nèi),各相電磁功率表達式為:
式中αi——計算極弧系數(shù),磁密正弦分布時αi=π/2
平均電磁轉(zhuǎn)矩為:
式中u——電源電壓
ΔUT——功率管導通壓降
r——定子繞組每相電阻
3.2電磁功率與電磁轉(zhuǎn)矩
轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過2兀電角度,電樞繞組有6種通電狀態(tài),且在每一種通電狀態(tài)下,所產(chǎn)生的平均電磁轉(zhuǎn)矩相等,各功率管的導通順序如附表所示。
式中ωm——機械角速度
與以往的計算式相比,相差一個繞組系數(shù)kw1,這正是繞組分布與短矩對平均電磁轉(zhuǎn)矩的影響。
采用上法同樣可得到其它各種繞組與開關(guān)電路組合的平均電磁轉(zhuǎn)矩計算式。
4結(jié)語
直流無刷電機的平均電磁轉(zhuǎn)矩計算應(yīng)該考慮繞組分布和短距的影響,本文給出的平均電磁轉(zhuǎn)矩計算式考慮了繞組分布和短距的影響,公式更具有普遍性和實用性。