什么是 5 控制电机的类型?
众所周知, 电机是驱动和控制系统的重要组成部分. 随着现代科学技术的发展, 电机在实际应用中的重点已经开始从简单的驱动转向复杂的控制; 尤其是速度的精确控制, 电机的位置和扭矩. 然而, 电机根据不同的应用有不同的设计和驱动方式.
乍一看, 看来选型很复杂. 所以, 为人, 基本分类是根据旋转电机的用途进行的. 下一个, 我们将制作一个 “人口普查” 对于庞大的汽车家族, 并逐步推出最具代表性的, 电机中最常用、最基本的电机 – 控制电机.
控制电机
控制电机主要用于精确的速度和位置控制, 并用作 “执行器” 在控制系统中. 按用途可分为伺服电机, 步进电机, 力矩电机, 开关磁阻电机, 直流无刷电机, ETC.
1. 伺服电机
伺服电机 广泛应用于各种控制系统. 它们可以将输入电压信号转换成电机轴上的机械输出并拖动被控元件以达到控制目的. 一般来说, 伺服电机要求电机的速度由施加的电压信号控制; 转速可随外加电压信号的变化而连续变化; 可以通过控制器输出的电流来控制扭矩; 电机应具有快速响应, 体积小、控制功率小. 伺服电机主要应用于各种运动控制系统, 特别是伺服系统.
有直流和交流伺服电机. 最早的伺服电机是通用直流电机. 控制精度低的情况下, 伺服电机采用一般直流电机. 现在, 随着永磁同步电机技术的快速发展, 大多数伺服电机是指交流永磁同步伺服电机或直流无刷电机.
2. 步进电机
所谓步进电机就是将电脉冲转换成角位移的执行器; 更一般地说, 当步进驱动器接收到脉冲信号时, 驱动步进电机按设定方向旋转固定角度. 我们可以通过控制脉冲数来控制电机的角位移，从而达到精确定位的目的; 同时, 通过控制脉冲频率可以控制电机的速度和加速度，达到调速的目的. 现在, 常用的步进电机有反应式步进电机 (虚拟现实), 永磁步进电机 (下午), 混合式步进电机 (HB) 和单相步进电机.
步进电机与普通电机的区别主要是脉冲驱动的形式. 正是这个特点使得步进电机可以与现代数字控制技术相结合. 然而, 步进电机在控制精度方面不如传统闭环控制直流伺服电机, 速度变化范围和低速性能;
所以, 主要用于精度要求不是特别高的场合. 由于其结构简单, 高可靠性、低成本, 步进电机广泛应用于生产实践的各个领域; 尤其是在数控机床制造领域, 因为步进电机不需要A/D转换，可以直接将数字脉冲信号转换成角位移, 被认为是数控机床最理想的执行元件.
除了在数控机床上的应用, 步进电机也可用于其他机器, 例如自动送料机中的电机, 一般软盘驱动器中的电机, 以及打印机和绘图仪.
此外, 步进电机也有很多缺陷; 由于步进电机的空载启动频率, 步进电机低速可正常运行, 但高于一定速度则无法启动, 伴随着尖锐的尖叫声; 不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大, 并且细分越大, 精度越难控制; 而且, 步进电机低速旋转时振动、噪音大.
3. 力矩电机
所谓力矩电机是一种扁平多极永磁直流电机. 电枢槽数较多, 换向片和串联导体，以减少扭矩脉动和速度脉动. 力矩电机有两种: 直流力矩电机和交流力矩电机.
其中, 直流力矩电机自感抗很小, 所以它的反响非常好; 其输出扭矩与输入电流成正比，与转子的速度和位置无关; 可直接与负载连接，在接近堵转的情况下，无需齿轮减速即可低速运行, 因此可以在负载轴上产生高扭矩惯量比，并消除因使用减速齿轮而引起的系统误差.
交流力矩电机可分为同步和异步. 现在, 常用鼠笼式异步力矩电机, 具有低速大扭矩的特点. 一般来说, 交流力矩电机常用于纺织行业. 其工作原理和结构与单相异步电动机相同. 然而, 由于鼠笼式转子阻力大, 其机械特性比较软.
4. 开关磁阻电机
开关磁阻电机 (SRM) 是一种结构极其简单、坚固的新型调速电机, 成本低、调速性能优良. 是传统控制电机的有力竞争者，具有强大的市场潜力. 但目前, 还存在扭矩脉动等问题, 运转噪音大、振动大, 需要一定的时间来优化和改进以适应实际的市场应用.
5. 无刷直流电机
无刷直流电机 (无刷直流电机) 是在无刷直流电机的基础上发展起来的, 但其驱动电流完全是交流电; 无刷直流电机可分为无刷调速电机和无刷力矩电机. 一般来说, 无刷电机的驱动电流有两种, 一种是梯形波 (一般来说 “方波”), 另一个是正弦波. 有时前者称为直流无刷电机, 后者称为交流伺服电机, 这正是交流伺服电机之一.
为了减少转动惯量, 无刷直流电机通常采用 “细长的” 结构. 无刷直流电机的重量和体积比无刷直流电机小很多, 相应的转动惯量可减少约 40-50%. 由于永磁材料的加工问题, 无刷直流电机一般容量在100kW以下.
该类电机具有良好的机械特性和调节特性的线性度, 速度范围宽, 使用寿命长, 维护方便、噪音低, 并且不存在电刷带来的一系列问题, 因此在控制系统中具有很大的应用潜力.
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