直流電機(jī)是一種高性能的電動(dòng)機(jī),它的大的特點(diǎn)就是直流電動(dòng)機(jī)的外特性而沒(méi)有無(wú)刷組成的機(jī)械接觸的結(jié)構(gòu),它采用了永磁體轉(zhuǎn)子,沒(méi)有勵(lì)磁的損耗,發(fā)熱的電樞繞組又裝在外面的定子上,這樣一來(lái)散熱更容易了。
直流電機(jī)
定義:輸出或輸入為直流電能的旋轉(zhuǎn)電機(jī),稱(chēng)為直流電機(jī),它是能實(shí)現(xiàn)直流電能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的電機(jī)。當(dāng)它作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流電動(dòng)機(jī),將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能;作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流發(fā)電機(jī),將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。直流電機(jī)在數(shù)控機(jī)床、光纜線纜設(shè)備、機(jī)械加工、印制電路板設(shè)備、焊接切割、機(jī)車(chē)車(chē)輛、醫(yī)療設(shè)備、通訊設(shè)備、衛(wèi)星地面接受系統(tǒng)等行業(yè)廣泛應(yīng)用。
分類(lèi):按結(jié)果主要分為直流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī);按類(lèi)型主要分為直流有刷電機(jī)和直流無(wú)刷電機(jī);直流電機(jī)的勵(lì)磁方式是指對(duì)勵(lì)磁繞組如何供電、產(chǎn)生勵(lì)磁磁通勢(shì)而建立主磁場(chǎng)的問(wèn)題。按勵(lì)磁方式主要分為他勵(lì)直流電機(jī)、并勵(lì)直流電機(jī) 、串勵(lì)直流電機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電機(jī)
步進(jìn)電機(jī)則是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。它在非超載的情況下,電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù),而不會(huì)受到負(fù)載變化的影響。那它們之間又有哪些不同的地方呢?
首先,直流電機(jī)要比步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速高,其次直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理不同,直流電機(jī)靠的是霍爾元件定位來(lái)提供的交變電源控制轉(zhuǎn)動(dòng)的。而步進(jìn)電機(jī)則是靠單項(xiàng)脈沖電壓直接驅(qū)動(dòng)的,它可以通過(guò)控制加給電機(jī)的脈沖個(gè)數(shù),來(lái)精確定位旋轉(zhuǎn)的角度。
因此,兩者所適用的范圍是不同的,我們?cè)谶x擇的過(guò)程中要分清楚兩者的區(qū)別,才能選到真正合適的產(chǎn)品。
1、步進(jìn)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速和位置的精確控制,一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的5%之內(nèi),且不累積誤差。
2、步進(jìn)電機(jī)必須加驅(qū)動(dòng)才可以運(yùn)轉(zhuǎn),驅(qū)動(dòng)信號(hào)必須為脈沖信號(hào),沒(méi)有脈沖的時(shí)候,步進(jìn)電機(jī)靜止,如果加入適當(dāng)?shù)拿}沖信號(hào),就會(huì)以一定的角度(稱(chēng)為步距角)轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和脈沖的頻率成正比。
3、改變脈沖的順序,可以方便的改變轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。
4、步進(jìn)電機(jī)的力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電機(jī)各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢(shì);頻率越高,反向電動(dòng)勢(shì)越大。在它的作用下,電機(jī)隨頻率(或速度)的增大而相電流減小,從而導(dǎo)致力矩下降。
步進(jìn)電機(jī)與直流電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)
步進(jìn)電機(jī)與直流電機(jī)相比:
1、鎖定位置時(shí),電機(jī)不再耗電
2、體積小、壽命長(zhǎng)
3、成本低廉、驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單
4、步進(jìn)電機(jī)可實(shí)現(xiàn)精確定位控制,配廣泛應(yīng)用于位移精確定位系統(tǒng)中;但控制相對(duì)直流電機(jī)復(fù)雜
5、直流電機(jī)控制相對(duì)簡(jiǎn)單,但是定位精度不高,可用于對(duì)速度要求高,而對(duì)位移定位不高的系統(tǒng)
6、驅(qū)動(dòng)方式不同:
步進(jìn)電機(jī)是以步階方式分段移動(dòng)。
直流電機(jī)和無(wú)刷直流電機(jī)通常采用連續(xù)移動(dòng)的控制方式。
直流電機(jī)需要反饋控制系統(tǒng),他會(huì)以間接方式控制電機(jī)位置。
步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)多半以“開(kāi)環(huán)方式”進(jìn)行操作
步進(jìn)電機(jī)采用直接控制方式,它的主要命令和控制變量都是步階位置。
直流電機(jī)則是以電機(jī)電壓為控制變量,以位置或速度為命令變量。
步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)在選型使用上大的區(qū)別是:
1.轉(zhuǎn)速要求不同。步進(jìn)適合低轉(zhuǎn)速場(chǎng)合,轉(zhuǎn)速調(diào)整范圍較小的場(chǎng)合。伺服電機(jī)可控轉(zhuǎn)速較大的場(chǎng)合。
2.可控可靠性不同。因?yàn)樗欧姍C(jī)有反饋信號(hào),因此在控制系統(tǒng)里里,可以實(shí)現(xiàn)高可靠性控制。
3.輸出轉(zhuǎn)矩要求不同。目前國(guó)外和國(guó)內(nèi),步進(jìn)電機(jī)大系列為130框。大輸出靜轉(zhuǎn)矩為50牛。米。伺服電機(jī)可以有180框以上,60牛。米以上的輸出轉(zhuǎn)矩可選。
糾正幾個(gè)方面認(rèn)識(shí)上的誤區(qū):
一:步進(jìn)電機(jī)精度比伺服電機(jī)低。實(shí)際上控制精度夠則可!精度高低是相對(duì)的。
二:步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)同功率的情況下,步進(jìn)電機(jī)扭矩小。步進(jìn)電機(jī)輸出扭矩與工作轉(zhuǎn)速有關(guān)系。伺服電機(jī)則為恒扭矩。以750W步進(jìn)與交流伺服電機(jī)為例,低速情況下,步進(jìn)輸出的扭矩是伺服的幾倍甚至十幾倍!
三。步進(jìn)電機(jī)用在低精度場(chǎng)合!
錯(cuò)?。?!步進(jìn)電機(jī)也可以用在好多高精度場(chǎng)合,步進(jìn)電機(jī)使用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止答主上列的幾項(xiàng)。無(wú)論從哪個(gè)方面講伺服電機(jī)也不可能把步進(jìn)電機(jī)淘汰掉。未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里,這兩種電機(jī)都會(huì)平行存在。
四:伺服電機(jī)與伺服系統(tǒng)!
電機(jī)是電機(jī),系統(tǒng)是系統(tǒng)。簡(jiǎn)單的講,伺服電機(jī)就是把一個(gè)電機(jī)加上了反饋控制信號(hào),就是成了伺服電機(jī)。給直流電機(jī)上加就是直流伺服電機(jī),給交流電機(jī)上加就是交流伺服電機(jī)!要是分類(lèi)的話伺服電機(jī)應(yīng)該隸屬直流和交流電機(jī)類(lèi)別目錄下!
其實(shí)伺服電機(jī)是這么一種電機(jī),它主要用于比較精準(zhǔn)的位置、速度或力矩輸出。準(zhǔn)確地說(shuō),伺服電機(jī)不是說(shuō)一個(gè)電機(jī),而是一個(gè)系統(tǒng)。所以?xún)H僅一臺(tái)電機(jī)都不能算是伺服電機(jī),因?yàn)樗麄儾⒉痪邆渌欧姍C(jī)的功能。
伺服電機(jī)是一個(gè)電機(jī)系統(tǒng),它包含電機(jī)、傳感器和控制器。直流無(wú)刷電機(jī)可以是伺服電機(jī)里面的一部分,交流電機(jī)也可以是,但他們并不是伺服電機(jī)。作為一個(gè)系統(tǒng),它可以有減速齒輪,也可以沒(méi)有。
電機(jī)是個(gè)很常見(jiàn)的東西,但是認(rèn)清所有的電機(jī)原理,什么場(chǎng)合選擇何種類(lèi)型的電機(jī),這些都不是件容易的事。