电机的分类介绍

发布时间:2023-03-21  

1.电机的分类介绍

1.1. 电机的简介

电机是一种可以在电能和机械能的之间相互转换的设备,其中发电机是将机械能转换为电能, 电动机是将电能转换为机械能。发电机的主要用于产生电能,用途单一, 但是电动机主要用于产生机械能,用途极其广泛。


1.2. 电机的分类

电机种类多种多样,自然分类也是多种多样的,可以按照工作电源种类划分、按照结构和工作原理划分、 按照启动与运行方式划分、按照用途划分、按照运转速度划分等等。可以说是分类五花八门,但是在实际应用中, 工程师会根据电机的特性来分,例如:对速度要求高的会选择直流电机,对精度要求高的会选择步进电机等等; 接下来我们将会从众多类型中的电机中选择几个具有代表性、普遍性的常用电机。


1.2.1. 直流电机

在直流电机中还分为普通的直流电机、直流减速电机,有刷和无刷,共分为:

直流有刷电机

直流有刷减速电机

直流无刷电机

直流无刷减速电机

这四种电机。 从字面意思上就可以想象的到,普通的直流电机和直流减速电机相差的只有“减速”,它们在构造上相差的是一个减速齿轮组。 普通的直流电机当空载时,电机的转速由电压决定;直流减速电机的转速由齿轮组和电压决定; 齿轮组的作用是,提供较低的转速,较大的力矩;同时不同的减速比会提供不同的转速和力矩。这样就大大提高了减速电机的使用率。

poYBAGQAVVKAG-txAACPX_GJHi0836.png

图 1-1 减速电机齿轮箱(图片来自网络)

接下来就是有刷与无刷的区别:有刷和无刷的字面意思是有无碳刷;有刷电机电机工作时需要线圈和换向器旋转, 磁钢和碳刷不转,线圈电流方向的交替变化是随电机转动的换相器和电刷来完成的。 无刷直流电动机是采用半导体开关器件来实现电子换向的,使用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。

pYYBAGQAVVSALgK0AAXf113ugNc035.png

图 1-2 左侧为有刷电机、右侧为无刷电机(图片来自网络)


1.2.2. 步进电机

步进电机是一种可以将脉冲信号转换为角位移或线位移的开环控制电机,在空载低频的情况下,一个脉冲就是一步, 可以精准的控制旋转角度;步进电机按照构造方式分类,分为三类分别是反应式、永磁式和混合式。

 

构造方式 特性说明
反应式 结构简单、成本低、步距角小,可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大,可靠性难保证。
永磁式 其特点是动态性能好、输出力矩大,但这种电机精度差,步矩角大(一般为7.5°或15°)。
混合式 其特点是输出力矩大、动态性能好,步距角小,但结构复杂、成本相对较高。

 

按照定子上绕组可分为二相、三相和五相等系列,但是最受欢迎的是两相混合式步进电机,约占97%上的市场份额, 基本上是占据了整个市场;所以后面也会主要针对两相混合式步进电机进行讲解。你一定听过42步进电机, 那么“42”指的是什么呢?下面这张图会告诉你“42”到底是什么意思。

poYBAGQAVVSAAZvIAADwGa7jHJI079.png

图 1-3 42步进电机尺寸图

42步进电机是指步进的尺寸,混合式步进电机一般都是正方形,外框尺寸为42mm*42mm; 除42之外还有57步进电机,86步进电机,也都是因外框尺寸而得名的。


1.2.3. 伺服电机

什么叫伺服电机?伺服电机长什么样子?“伺服”一词是来源于希腊语“奴隶”的意思, 那么伺服电机也可以理解为绝对服从控制信号指挥电机,所以伺服电机是指在伺服系统中被控制的电机。 如果单指一个电机的话,那只能算一个被控的机械元件,但是加上闭环控制系统就可以称之为伺服系统中的电机。


伺服电机分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。


直流伺服电机特性

机械特性 在输入的电枢电压保持不变时,电机的转速随电磁转矩变化而变化的规律

调节特性 直流电机在一定的电磁转矩(或负载转矩)下电机的稳态转速随电枢的控制电压变化而变化


动态特性 从原来的稳定状态到新的稳定状态,存在一个过渡过程,这就是直流电机的动态特性

交流伺服电机特性

无电刷和换向器,因此工作可靠,对维护和保养要求低

定子绕组散热比较方便

惯量小,易于提高系统的快速性

适应于高速大力矩工作状态


1.2.4. 舵机

舵机是一种常见的伺服电机,由小型直流电机、控制电路板、电位计和齿轮组构成,舵机的用途广泛; 舵机可按照信号类型划分、按照齿轮划分、按照用途划分;舵机分90°、180°、270°和360°舵机,其中180°的舵机最为常见。

按照信号类型划分为 模拟信号舵机和数字信号舵机

模拟舵机:无MCU微控制器,电路为模拟电路,同样的舵机之间会有性能差异

数字舵机:有MCU控制器,一般内部采用算法优化,性能比模拟舵机好

按照齿轮划分为 金属齿轮舵机和塑料齿轮舵机

金属齿轮舵机:适用于大扭力和高速场合

塑料齿轮舵机:成本低适用于中低扭矩场合


文章来源于:电子工程世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

相关文章

    直流电机换向火花等级及说明;直流电机在换向过程会产生火花,对于火花的级别以及相关说明如下: 1)1级 电刷边缘绝大部分或全部有轻微的火花,整流子上有黑痕出现,但不发展,用汽油擦其表面即能除去,同时......
    应用。 03、无刷直流电机和永磁同步电机无需使用电刷和换向器来驱动电机,因此比有刷电机更加高效可靠。 04、无刷直流电机和永磁同步电机利用软件控制算法代替电刷和机械换向器来驱使电机运行。 05、无刷直流电机和永磁同步电机......
    转速,降低电枢电阻可以增加电机转速。   更换电机换向器换向器是直流电机的关键部件之一,更换高性能、高速度的换向器可以提高电机的转速。   提高通风散热:在保证电机正常工作的前提下,提高电机的通风散热能够有效降低电机......
    电感+电感+电容 优点:共模电感可以针对共模噪声有效滤波,电容针对差模噪声,跟直流电机最近的电感L1和L2能有效抑制电机换向器的电磁火花; 缺点:共模滤波器和电感需要考虑器件的电流大小,而且......
    问题应予以修复。 03机床运行时声音不好,有摆动现象 ①检查测速发电机换向器表面是否光滑,清洁,电刷与换向器之间是否接触良好。因为问题往往多出现在这里,若有问题应及时进行清理或修整。 ②检查......
    不使用机械的电刷装置,采用方波自控式永磁同步电机,以霍尔传感器取代碳刷换向器,以钕铁硼作为转子的永磁材料,性能上相较一般的传统直流电机有很大优势,是当今最理想的调速电机。 一、有刷直流电机简介 介绍无刷直流电机之前,我们来看看有刷电机......
    把系统给出的信号来修正自己的运转。低压直流伺服电机包括定子、转子铁芯、电机转轴、电机绕组换向器电机绕组、测速电机绕组、测速电机换向器,所述的转子铁芯由矽钢冲片叠压固定在电机转轴上构成。低压直流伺服电机......
    无刷电机的电子换向器是通用的吗?;无刷电机电子换向器是一种常用的电子设备,用于控制电机的旋转方向、速度和力矩。这种换向器可通过外部的信号控制,从而实现对电机的无级调速和方向改变。无刷电机电子换向器......
    B2,当电枢旋转时,电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。 有刷直流电机的主要构成 有刷直流电机主要由永磁材料制造的定子、绕有线圈绕组的转子(电枢) 、换向器和电刷等构成。只要......
    槽外的端部用环氧酚醛无纬玻璃丝带或钢丝扎紧在绕组支架上。 3、换向器换向器起换向作用,它是由许多互相绝缘的楔形换向片(铜片)制成的圆柱体。换向器的种类很多,在中小型直流电机中常采用的有金属套筒换向器和塑料套筒换向器两种,塑料套筒换向器......

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>