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絕大多數(shù)電機不防水,很大程度上是因為它們的工作環(huán)境不需要防水,防水材料在增加成本的同時也限制了整體性能,這些成本通常只對特定應用領域有價值,如泵和流體處理、越野車和其他可能與電機接觸液體的應用。由于水和溶劑的原因,運動控制部件經(jīng)常面臨腐蝕和失效的危險,防水電機是解決水致電機故障問題的關鍵部件。電機行業(yè)有一個標準化的液體防護措施,稱為IP防護等級,電力工程與電機制造商需要符合應用規(guī)范要求。
1821年英國科學家法拉第首先證明可以把電力轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動。最先制成電動機的人,據(jù)說是德國的雅可比。他于1834年前后成了一種簡單的裝置:在兩個U型電磁鐵中間,裝一六臂輪,每臂帶兩根棒型磁鐵。通電后,棒型磁鐵與U型磁鐵之間產(chǎn)生相互吸引和排斥作用 ,帶動輪軸轉(zhuǎn)動。后來,雅可比做了一具大型的裝置。安在小艇上,用320個丹尼爾電池供電,1838年小艇在易北河上首次航行,時速只有2.2公里,與此同時,美國的達文波特也成功地制出了驅(qū)動印刷機的電動機,印刷過美國電學期刑《電磁和機械情報》。但這兩種電動機都沒有多大商業(yè)價值,用電池作電源,成本太大、不實用。
直線步進電機是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運動機械能的電力傳動裝置。它可以省去大量中間傳動機構,加快系統(tǒng)反映速度,提高系統(tǒng)精確度,所以得到廣泛的應用。 直線電動機的種類按結構形式可分為;單邊扁平型、雙邊扁平型、圓盤型、圓筒型(或稱為管型)等;按工作原理可分為:直流、異步、同步和步進等。下面僅對結構簡單,使用方便,運行可靠的直線異步電動機做簡要介紹。
開關磁阻電動機有兩個基本特征: 1)開關性, 開關磁阻電動機必須工作在一種連續(xù)的開關模式; 2)磁阻性, 開關磁阻電機為雙凸極可變磁阻電機, 它的結構原則是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時磁路的磁阻要有盡可能大的變化。其實常用的永磁電機由于轉(zhuǎn)子上嵌入了永磁體,也造成了轉(zhuǎn)子凸級磁阻變化,因而永磁電機的轉(zhuǎn)矩中也包含了磁阻轉(zhuǎn)矩,但是磁阻轉(zhuǎn)矩在永磁電機中占比不大,所以一般忽略了這種轉(zhuǎn)矩成分。
專業(yè)的說:用于對電路進行接通、分斷,對電路參數(shù)進行變換,以實現(xiàn)對電路或用電設備的控制、調(diào)節(jié)、切換、檢測和保護等作用的電工裝置、設備和元件。 通俗的說:家庭常用的一些為生活提供便利的用電設備,如電視機、空調(diào)、冰箱、洗衣機、各種小家電等等。
我們在選擇到底要使用伺服電機還是步進電機的時候需要考慮這么四個因素: 成本 扭矩 速度 加速度
有刷電機是內(nèi)含電刷裝置的將電能轉(zhuǎn)換成機械能(電動機)或?qū)C械能轉(zhuǎn)換成電能(發(fā)電機)的旋轉(zhuǎn)電機。有刷電機是所有電機的基礎,它具有啟動快、制動及時、可在大范圍內(nèi)平滑地調(diào)速、控制電路相對簡單等特點。無刷電機由電動機主體和驅(qū)動器組成,以自控式運行的,所以不會像變頻調(diào)速下重載啟動的同步電機那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動繞組,也不會在負載突變時產(chǎn)生振蕩和失步。
隨著國內(nèi)科技的飛速發(fā)展,越來越多的機械制造在使用伺服電機來控制機械使其達到更高效的工作效率。在之前會選擇其他普通電機,那么伺服電機相較于其他電機(如步進電機)有什么優(yōu)點呢?
1.鐵氧體磁鐵性能不如釹鐵硼。 2.價格上.鐵氧體的要比釹鐵硼磁鐵便宜很多。 3.釹鐵硼磁鐵耐溫很好,而普通的釹鐵硼通常只能80度,超過了這個工作溫度就會出現(xiàn)退磁情況。 4.鐵氧體穩(wěn)定性非常好,它本身是氧化物,很穩(wěn)定,釹鐵硼是合金,及其容易氧化、必須做涂層保護。
隨著電力電子技術、新型電機控制理論和稀土永磁材料的快速發(fā)展,永磁同步電動機得以迅速的推廣應用。永磁同步電機與普通異步速電機相比,具有如下優(yōu)勢:
改善驅(qū)動電路,額定電壓(電流)驅(qū)動:從額定電壓降低電壓來驅(qū)動步進電機,發(fā)現(xiàn)位置定位精度較差;電機改進,定子結構的微調(diào)的改進:已知定子的微調(diào)結構可以提高位置定位精度。以兩相電動機為例,該微調(diào)結構可以減小齒槽轉(zhuǎn)矩,并且角度特性變?yōu)檎也ā?
步進電機的位置定位時,因為電機負載和轉(zhuǎn)子儲存的動能,不能立即停止,會產(chǎn)生超調(diào)量,反復經(jīng)過設定點后停下來。此種反復振蕩延長了定位時間,有必要改善電機的阻尼和定位時間。改善的方法有安裝阻尼器和利用驅(qū)動電路及電機本身的改善等。
步進電機的振動噪音由步進電機本體引起的原因如下:(1)激磁電源高次諧波成分(2)齒槽轉(zhuǎn)矩(3)徑向吸引力引起的轉(zhuǎn)子變形產(chǎn)生的振動噪音(4)定子與端蓋的剛性不夠(5)線圈及磁路的不平衡,及機械結構的不對稱(6)各部分分配合松動(7)線圈本身的位移(8)轉(zhuǎn)子偏心或動平衡不好(9)軸承預緊力不合適
步進電機的絕緣材料或引出線及線圈等需要依據(jù)電機的耐熱等級選擇合適的材料。HB型步進電機使用E級(120°)絕緣,也可根據(jù)特殊要求,選用B級或F級絕緣材料。
步進電機的基本特性包括電機靜態(tài)特性、連續(xù)運動特性(動態(tài)特性)、電機啟動特性和電機制動特性(暫態(tài)特性)。