直流伺服力矩電機可以實現恒力矩調速，用的是速度環(huán)，在使用電機時，每個電機需要配一個電機驅動器。 電機的種類 1．按工作電源分類：可分為直流電動機和交流電動機。其中交流電動機還分為單相電動機和三相電動機。 2．按結構及工作原理分類：可分為直流電動機，異步電動機和同步電動機。 關于轉矩，功率怎么算出來的？ 電動機的功率．應根據生產機械所需要的功率來選擇，盡量使電動機在額定負載下運行。選擇時應注意以下兩點： (1＞如果電動機功率選得過小．就會出現“小馬拉大車”現象，造成電動機長期過載．使其絕緣因發(fā)熱而損壞．甚至電動機被燒毀。 (2)如果電動機功率選得過大．就會出現“大馬拉小車”現象．其輸出機械功率不能得到充分利用，功率因數和效率都不高(見表)，不但對用戶和電網不利。而且還會造成電能浪費。 要正確選擇電動機的功率，必須經過以下計算或比較： (1)對于恒定負載連續(xù)工作方式，如果知道負載的功率(即生產機械軸上的功率)Pl(kw)．可按下式計算所需電動機的功率P(kw)： P=P1/n1n2 式中 n1為生產機械的效率；n2為電動機的效率。即傳動效率。 所選電動機的額定功率應等于或稍大于計算所得的功率。 例：某生產機械的功率為3．95kw．機械效率為70％、如果選用效率為0．8的電動機，試求該電動機的功率應為多少kw? 解:P=P1/ n1n2=3.95/0.7*0.8=7.1kw 由于沒有7．1kw這—規(guī)格．所以選用7．5kw的電動機。 (2)短時工作定額的電動機．與功率相同的連續(xù)工作定額的電動機相比．最大轉矩大，重量小，價格低。因此，應盡量選用短時工作定額的電動機。 (3)對于斷續(xù)工作定額的電動機，其功率的選擇要根據負載持續(xù)率的大小，選用專門用于斷續(xù)運行方式的電動機。負載持續(xù)串Fs％的計算公式為 FS％＝tg/(tg+to)×100％ 式中 tg為工作時間，t。為停止時間min；tg十to為工作周期時間min。 此外．也可用類比法來選擇電動機的功率。 所謂類比法。就是與類似生產機械所用電動機的功率進行對比。 驗證的方法是：使電動機帶動生產機械運轉，用鉗形電流表測量電動機的工作電流，將測得的電流與該電動機銘牌上標出的額定電流進行對比。 如果電動機的實際工作電流比銘牌上標出的額定電流低70％左右．則表明電動機的功率選得過大。即“大馬拉小車”應調換功率較小的電動機。 如果測得的電動機工作電流比銘牌上標出的額定電流大40％以上．則表明電動機的功率選得過小。即"小馬拉大車"，應調換功率較大的電動機. 負載情況 空載 1/4負載 1/2負載 3/4負載 滿載 功率因數 0.2 0.5 0.77 0.85
效率 0 0.78 0.85 0.88 0.895 功率因數是有功功率和視在功率的比值，即cosΦ=P/S 有功功率、無功功率、視在功率三者的關系： 1、有功功率（平均功率） 正弦交流電在一個周期內的平均功率為： 有功功率就是瞬時功率的平均值，也就是瞬時功率公式的第一部分，其中，cosφ 稱為RLC電路的功率因數。 2、無功功率 有功功率反映的是電路消耗的功率，而無功功率反映的是電路儲能元件的能量交換情況，它等于能量變換的最大功率，計算可得： 3、視在功率 交流電路中總電壓與總電流有效值的乘積叫做視在功率，即： 視在功率、有功功率和無功功率構成一個直角三角形，我們稱為功率三角形。 電機（即馬達）的定義： 電機是指依據電磁感應定律實現電能轉換或傳遞的一種電磁裝置。電動機也俗稱馬達），在電路中用字母“M”（舊標準用“D”）表示。它的主要作用是產生驅動轉矩，作為用電器或各種機械的動力源。 發(fā)電機在電路中用字母“G”表示。它的主要作用是利用機械能轉化為電能 。 1．按工作電源種類劃分：可分為直流電機和交流電機。 1.1直流電動機按工作原理可劃分：無刷直流電動機和有刷直流電動機。 1.2其中交流電機還可分：單相電機和三相電機。 2．按結構和工作原理劃分：可分為直流電動機、（交流）異步電動機、（交流）同步電動機。 3．控制用電動機又劃分：步進電動機和伺服電動機等。 步進電機是一種把電脈沖信號轉變成直線位移或角位移的元件，每輸入一個脈沖，步進電機就前進一步．因此，其直線位移或角位移與脈沖數成正比；線速度或轉速與脈沖頻率成正比．它廣泛用于數控機床，繪圖機，軋鋼機的自動控制及自動記錄儀表中． 步進電動機的種類很多．按運動方式可分為旋轉運動，直線運動和平面運動等幾種；按工作原理可分反應式，永磁式和永磁感應式幾種． 異步電動機的轉子轉速總是略低于旋轉磁場的同步轉速。 同步電動機的轉子轉速與負載大小無關而始終保持為同步轉速。 2．無刷直流電動機 2.1直流無刷電機的優(yōu)越性 直流電機具有響應快速、較大的起動轉矩、從零轉速至額定轉速具備可提供額定轉矩的性能，但直流電機的優(yōu)點也正是它的缺點，因為直流電機要產生額定負載下恒定轉矩的性能，則電樞磁場與轉子磁場須恒維持90°，這就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在電機轉動時會產生火花、碳粉因此除了會造成組件損壞之外，使用場合也受到限制。交流電機沒有碳刷及整流子，免維護、堅固、
應用廣，但特性上若要達到相當于直流電機的性能須用復雜控制技術才能達到。 2.2直流無刷電機的控制結構 直流無刷電機是同步電機的一種， 直流無刷電機即是將同步電機加上電子式控制(驅動器)，控制定子旋轉磁場的頻率并將電機轉子的轉速回授至控制中心反復校正，以期達到接近直流電機特性的方式。也就是說直流無刷電機能夠在額定負載范圍內當負載變化時仍可以控制電機轉子維持一定的轉速。 電機用途 1：伺服電動機 伺服電動機廣泛應用于各種控制系統(tǒng)中，能將輸入的電壓信號轉換為電機軸上的機械輸出量，拖動被控制元件，從而達到控制目的。 伺服電動機有直流和交流之分，最早的伺服電動機是一般的直流電動機，在控制精度不高的情況下，才采用一般的直流電機做伺服電動機。目前的直流伺服電動機從結構上講,就是小功率的直流電動機,其勵磁多采用電樞控制和磁場控制,但通常采用電樞控制。 2：步進電動機 步進電動機主要應用在數控機床制造領域，由于步進電動機不需要A/D轉換，能夠直接將數字脈沖信號轉化成為角位移，所以一直被認為是最理想的數控機床執(zhí)行元件。 除了在數控機床上的應用，步進電機也可以用在其他的機械上，比如作為自動送料機中的馬達，作為通用的軟盤驅動器的馬達，也可以應用在打印機和繪圖儀中。 3：力矩電動機 力矩電動機具有低轉速和大力矩的特點。一般在紡織工業(yè)中經常使用交流力矩電動機，其工作原理和結構和單相異步電動機的相同。 4：開關磁阻電動機 開關磁阻電動機是一種新型調速電動機，結構極其簡單且堅固，成本低，調速性能優(yōu)異，是傳統(tǒng)控制電動機強有力競爭者，具有強大的市場潛力。 5：無刷直流電動機 無刷直流電動機的機械特性和調節(jié)特性的線性度好，調速范圍廣，壽命長，維護方便噪聲小，不存在因電刷而引起的一系列問題，所以這種電動機在控制系統(tǒng)中有很大的應用。 6：直流電動機 直流電動機具有調速性能好、起動容易、能夠載重起動等優(yōu)點，所以目前直流電動機的應用仍然很廣泛，尤其在可控硅直流電源出現以后。 7：異步電動機 異步電動機具有結構簡單，制造、使用和維護方便，運行可靠以及質量較小，成本較低等優(yōu)點。異步電動機主要廣泛應用于驅動機床、水泵、鼓風機、壓縮機、
起重卷揚設備、礦山機械、輕工機械、農副產品加工機械等大多數工農生產機械以及家用電器和醫(yī)療器械等。 在家用電器中應用比較多，例如電扇、電冰箱、空調、吸塵器等。 8：同步電動機 同步電動機主要用于大型機械，如鼓風機、水泵、球磨機、壓縮機、軋鋼機以及小型、微型儀器設備或者充當控制元件。其中三相同步電動機是其主體。此外，還可以當調相機使用，向電網輸送電感性或者電容性無功功率。 減速電機 減速電機是指減速機和電機(馬達)的集成體。這種集成體通常也可稱為齒輪馬達或齒輪電機。 減速電機 1、減速電機結合國際技術要求制造,具有很高的科技含量。 2、節(jié)省空間,可靠耐用,承受過載能力高,功率可達95KW以上。 3、能耗低,性能優(yōu)越,減速機效率高達95%以上。 減速電機分類 1、大功率齒輪減速電機 2、同軸式斜齒輪減速電機 3、平行軸斜齒輪減速電機 4、螺旋錐齒輪減速電機 5、YCJ系列齒輪減速電機 電機保護器 電機保護器的作用是給電機全面的保護，在電機出現過載、缺相、堵轉、短路、過壓、欠壓、漏電、三相不平衡、過熱、軸承磨損、定轉子偏心時，予以報警或保護的裝置。 二、選型的基本方法 (一）與選型有關的條件 1、電機參數：要先了解電機的規(guī)格型號、功能特性、防護型式、額定電壓、額定電流、額定功率、電源頻率、絕緣等級等。這些內容基本能給用戶正確選擇保護器提供了參考依據。 2、環(huán)境條件：主要指常溫、高溫、高寒、腐蝕度、震動度、風沙、海拔、電磁污染等。 3、電機用途：主要指拖動機械設備要求特點，如風機、水泵、空壓機、車床、油田抽油機等不同負載機械特性。 4、控制方式：控制模式有手動、自動、就地控制、遠程控制、單機獨立運行、生產線集中控制等情況。啟動方式有直接、降壓、星角、頻敏變阻器、變頻器、軟起動等。 5、其他方面：用戶對現場生產監(jiān)護管理情況，非正常性的停機對生產影響的嚴重程度等。
伺服：一詞源于希臘語“奴隸”的意思。 同步電機和異步電機的區(qū)別 異步電機是一種交流電機，其負載時的轉速與所接電網的頻率之比不是恒定關系。 1.直流電機和交流電機有什么區(qū)別? 電機調速大致分為直流電機調速和交流異步電機調速兩大類。 直流電機調速有：1、電樞回路串電阻調速；2、調電樞電壓調速；3、調勵磁電壓調速。其中調電樞電壓調速使用最為廣泛，雙閉環(huán)調速系統(tǒng)就是屬于這一類。 2.直流電機和交流異步電機的區(qū)別： 1、直流電機是有直流電源來供電的，而交流異步電機是有交流電源來供電的。它們在結構上有很大區(qū)別。 2、直流電機是雙勵磁形式，而交流異步電機是單勵磁的設備。 3.直流電機和交流電機的使用區(qū)別 ： 直流電機具有響應快速、較大的起動轉矩、從零轉速至額定轉速具備可提供額定轉矩的性能，但直流電機的優(yōu)點也正是它的缺點，因為直流電機要產生額定負載下恒定轉矩的性能，則電樞磁場與轉子磁場須恒維持90°，這就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在電機轉動時會產生火花、碳粉因此除了會造成組件損壞之外，使用場合也受到限制。 交流電機沒有碳刷及整流子，免維護、堅固、應用廣，但特性上若要達到相當于直流電機的性能須用復雜控制技術才能達到。交流電動機分為異步電動機和同步電動機兩類。 4.直流電機和交流電機區(qū)別 1，直流電機用直流電，交流電機用交流電； 2，直流電機需要換向裝置，分為有刷和無刷。有刷直流電機通過換向器換向，無刷電機通過電路邏輯來換向； 3，交流電機分三相交流電機（又分為：同步和異步）、單相交流電機。 4，交流異步電機和同步電機的區(qū)別 在于 異步電機的轉子為非磁性材料（一般為銅、鋁），同步電機的轉子是永磁的（或相當于永磁）。 5，單相交流電機和直流電機的區(qū)別： a,單相直流電機轉子或定子是永磁體（或相當于永磁體，即：極性固定不變化），而單相交流電機轉子是非磁體，也不需要通電（一般為鼠籠式）。 b,若把單相交流電通到無刷直流電機上，不需要電源換向邏輯電路 電機便能動作。 c,單相交流電機一般電路（如：家用洗衣機） 5.直流電機和交流電機區(qū)別 交流電機是分異步電機和同步電機的。而直流電機不分，從某種意義上說，直流電機都是同步的。 直流電機是磁場不動，導體在磁場中運動；交流電機是磁場旋轉運動，而導體不動. 6.直流電機和交流電機區(qū)別 直流電機的硬特性較好；調速性能較好；維護、保養(yǎng)工作量較大；制造、控制成本較高。交流電機的硬特性較差；調速性能較差；維護、保養(yǎng)工作量較??；制造、控制成本較低！ 7.直流電機和交流電機區(qū)別 直流電機可以與伺服的控制精度相媲美. 體積直流大交流小 還有一個是起動轉矩 直流大一點的電機都需要外接大的冷卻風扇。 直流電機和交流電機差得太大了，電源，調速原理，構造等等都不一樣，一句話，沒什么可比性。 交流電機沒有電刷故障率低，直流電機調速性能好，力矩大，機械特性好。以前變頻不普及時，要求調速性能好的地方（機床，起重機，紡織等）都用直流電機。不過隨著變頻的發(fā)展，矢量變頻+變頻電機的性能已經接近直流電機了。 直流電機的維護成本高，必須隔段時間更換碳刷。交流電機的維護成本低。 大轉矩還得用直流電機 8.交流電機跟直流電機有什么區(qū)別？ 區(qū)別就是驅動電源的種類不同，交流電機是交流，直流電機是直流。 交流電機是定子所形成的旋轉磁場在轉子上感應出電勢后產生的旋轉動力。轉速一般是固定的轉速。小到家用冰箱洗衣機吸塵器，大到機床，等等，都使用交流電機。 直流電機的定子是一個固定磁場，直流電通過轉子的電刷在其周圍形成變化的磁場，從而在定子內轉動。在工業(yè)企業(yè)中，由于直流電源相對比較可靠，直流電機一般用于要求能夠可靠運行的備用機械或保安機械；而由于直流電機隨著輸入電壓的變動轉速也能變動，所以需要經常調速的地方采用直流電機也不少，如，銑床，刨床，電動車、地鐵列車等等。 由于交流比較容易獲得，比較容易輸送，所以目前我們所使用的電動機械大部分都是交流電機驅動的，交流電機應用更廣泛一些。 9.交流電機與直流電機的主要區(qū)別。 1、無刷直流電機，定子是旋轉磁場，拖著轉子磁場轉動； 2、交流同步電機，也是定子旋轉磁場拖著轉子磁場轉動； 3、那么從原理看，無刷直流電機、交流同步電機有什么不同 4、它們的不同是，旋轉磁場旋轉的原因不同： （1）交流同步電機，定子磁場轉動的原因是彼此落后120度的三相對稱交流電，定子磁場的轉動是交流電的變化快慢； （2）直流電機，是直流電源不變的恒定電壓，與線圈連接實際位置的改變形成的，而且與線圈連接實際位置的改變是轉子轉動的快慢； 5、這樣它們的調速方法就不同： （1）交流同步電機，定子磁場轉動的原因是彼此落后120度的三相對稱交流電，定子磁場的轉動是交流電的變化快慢； 只要改變交流電變化的快慢，就能改變電機的轉速，即變頻調速； （2）直流電機，是直流電源不變的恒定電壓，與線圈連接實際位置的改變形成的，而且與線圈連接實際位置的改變只與轉子轉動的快慢相關；只要改變轉子的轉速就可以調速，而轉子的轉速與電壓成正比，改變電壓就可改變轉速，即調壓調速； 6、所以直流電機、異步電機調速的方法不同，是結構的問題，是轉動原理的問題； 7、直流電機與異步電機的根本區(qū)別在于： 直流電源與線圈的位置關系靠轉子轉動改變，只有用與轉子轉動相關的信號改變直流電源與線圈的位置關系，是實現調速的核心問題；交流調速是調速，直流調速也是調速，誰調速都一樣？ 不一樣，直流調速不改變電機的負載性質，而交流調速改變了負載的性質；就是說，頻率不同時，交流電機的感抗大小不同；電壓不同時，直流電機的 電阻大小不變；有人說，那有什么關系？ 關系很大，交流調速，變頻，負載性質隨之改變，是一個極不穩(wěn)定的系統(tǒng)；直流調速，負載性質不變，是一個非常穩(wěn)定的系統(tǒng)； 交流調速，由于不穩(wěn)定，很難實現精細調速；直流調速，由于穩(wěn)定，很容易實現精細調速，幾個毫伏的電壓速度都可以分辨。 步進電機和交流伺服電機性能比較 步進電機是一種離散運動的裝置，它和現代數字控制技術有著本質的聯系。 在目前國內的數字控制系統(tǒng)中，步進電機的應用十分廣泛。隨著全數字式交流伺 服系統(tǒng)的出現，交流伺服電機也越來越多地應用于數字控制系統(tǒng)中。為了適應數 字控制的發(fā)展趨勢，運動控制系統(tǒng)中大多采用步進電機或全數字式交流伺服電機 作為執(zhí)行電動機。雖然兩者在控制方式上相似（脈沖串和方向信號），但在使用 性能和應用場合上存在著較大的差異?，F就二者的使用性能作一比較。 一、控制精度不同 兩相混合式步進電機步距角一般為3.6°、 1.8°，五相混合式步進電機步距角 一般為0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步進電機步距角更小。如四通公司生產的一種用于慢走絲機床的步進電機，其步距角為0.09°；德國百格拉公司（BERGER LAHR）生產的三相混合式步進電機其步距角可通過撥碼開關設置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了兩相和五相混合式步進電機的步距角。 交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉編碼器保證。以松下全數字式交流伺服電機為例，對于帶標準2500線編碼器的電機而言，由于驅動器內部采用了四倍頻技術，其脈沖當量為360°/10000=0.036°。對于帶17位編碼器的電機
而言，驅動器每接收217=131072個脈沖電機轉一圈，即其脈沖當量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進電機的脈沖當量的1/655。 二、低頻特性不同 步進電機在低速時易出現低頻振動現象。振動頻率與負載情況和驅動器性能有關，一般認為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現象對于機器的正常運轉非常不利。當步進電機工作在低速時，一般應采用阻尼技術來克服低頻振動現象，比如在電機上加阻尼器，或驅動器上采用細分技術等。 交流伺服電機運轉非常平穩(wěn)，即使在低速時也不會出現振動現象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機械的剛性不足，并且系統(tǒng)內部具有頻率解析機能（FFT），可檢測出機械的共振點，便于系統(tǒng)調整。 三、矩頻特性不同 步進電機的輸出力矩隨轉速升高而下降，且在較高轉速時會急劇下降，所以其最高工作轉速一般在300～600RPM。交流伺服電機為恒力矩輸出，即在其額定轉速（一般為2000RPM或3000RPM）以內，都能輸出額定轉矩，在額定轉速以上為恒功率輸出。 四、過載能力不同 步進電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力。以松下交流伺服系統(tǒng)為例，它具有速度過載和轉矩過載能力。其最大轉矩為額定轉矩的三倍，可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。步進電機因為沒有這種過載能力，在選型時為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉矩的電機，而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉矩，便出現了力矩浪費的現象。 五、運行性能不同 步進電機的控制為開環(huán)控制，啟動頻率過高或負載過大易出現丟步或堵轉的現象，停止時轉速過高易出現過沖的現象，所以為保證其控制精度，應處理好升、降速問題。交流伺服驅動系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣，內部構成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會出現步進電機的丟步或過沖的現象，控制性能更為可靠。 六、速度響應性能不同 步進電機從靜止加速到工作轉速（一般為每分鐘幾百轉）需要200～400毫秒。交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，以松下MSMA 400W交流伺服電機為例，從靜止加速到其額定轉速3000RPM僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場合。 異步電動機與同步電動機的概念分別是什么？它們有什么區(qū)別？ 同步電機就是靠勵磁電流運行的，如果沒有勵磁，電機就是異步的。勵磁是加在轉子上的直流系統(tǒng)，它的旋轉速度和極性與定子是一致的，如果勵磁出現問題，電動機就會失步，調整不過來，觸發(fā)保護“勵磁故障”電動機跳閘 說的白一點，勵磁電流就是同步電機轉子中流過的電流（有了這個電流，使轉子相當
于一個電磁鐵，有N極和S極），在正常運行時，這個電流是由外部加在轉子上的直流電壓產生的。以前這個直流電壓是由直流電動機供給，現在大多是由可控硅整流后供給。我們通常把可控硅整流系統(tǒng)稱為勵磁裝置。異步機就是電機的轉子轉動的速度與定子所產生的旋轉磁場的旋轉速度不一致，有一個差值（不同步）。我們叫轉差。這個轉差與定子所產生的旋轉磁場的轉速的比率叫轉差率。 同步機與異步機的區(qū)別在于：從供電方面說，異步機只是在定子側加上電壓（也有轉子上加電壓的），而同步機要在定子和轉子上都加上電壓。也就是說異步機是單邊勵磁，同步機是雙邊勵磁。 從轉速方面說，異步機的轉速只與負荷大小有關（當然有一定的范圍），而同步機的轉速只與電網的頻率有關。 從結構上說，同步電機與異步機轉子的構造也不一樣。異步機的轉子是有夕鋼片和鋁條（或夕鋼片和線圈組成），而同步機一般由數塊磁鋼和線圈組成（也有隱極式的不太一樣）。 當然還有許多差別，如工藝要求、設計問題等等。 同步和異步都是指電機的轉速與電源頻率的關系。 同步是指電機的轉速與電源交流電的頻率同步，與電機的負荷無關。 異步是指電機的轉速與電源交流電的頻率不同步，與電機的負荷有關。 從應用上分，同步電機用于對轉速要求嚴格的場合，價格也很貴。 而異步電機普遍使用在一般場合，價格低廉。 關于電機的極數 極對數是級數的2倍 60乘以50除以轉速=極對數 50是頻率大家都知道，60是60秒 轉速就是銘牌上的額定轉速。 其實容易發(fā)現 頻率=周期/秒 乘以60秒后等于1分鐘多少個周
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