所周知，電機(jī)是傳動以及控制系統(tǒng)中的重要組成部分，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)在實際應(yīng)用中的重點(diǎn)已經(jīng)開始從過去簡單的傳動向復(fù)雜的控制轉(zhuǎn)移；尤其是對電機(jī)的速度、位置、轉(zhuǎn)矩的精確控制。但電機(jī)根據(jù)不同的應(yīng)用會有不同的設(shè)計和驅(qū)動方式，咋看下好像選型非常復(fù)雜，因此為了人們根據(jù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的用途，進(jìn)行了基本的分類。下面我們將逐步介紹電機(jī)中有代表性、常用、基本的電機(jī)——控制電機(jī)和功率電機(jī)以及信號電機(jī)。



一：控制電機(jī)

控制電機(jī)主要是應(yīng)用在精確的轉(zhuǎn)速、位置控制上，在控制系統(tǒng)中作為“執(zhí)行機(jī)構(gòu)”?？煞殖伤欧姍C(jī)、步進(jìn)電機(jī)、力矩電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、直流無刷電機(jī)等幾類。



1. 伺服電機(jī)

伺服電機(jī)應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)中，能將輸入的電壓信號轉(zhuǎn)換為電機(jī)軸上的機(jī)械輸出量，拖動被控制元件，從而達(dá)到控制目的。一般地，伺服電機(jī)要求電機(jī)的轉(zhuǎn)速要受所加電壓信號的控制；轉(zhuǎn)速能夠隨著所加電壓信號的變化而連續(xù)變化；轉(zhuǎn)矩能通過控制器輸出的電流進(jìn)行控制；電機(jī)的反映要快、體積要小、控制功率要小。伺服電機(jī)主要應(yīng)用在各種運(yùn)動控制系統(tǒng)中，尤其是隨動系統(tǒng)。



伺服電機(jī)有直流和交流之分，早的伺服電機(jī)是一般的直流電機(jī)，在控制精度不高的情況下，才采用一般的直流電機(jī)做伺服電機(jī)。當(dāng)前隨著永磁同步電機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，絕大部分的伺服電機(jī)是指交流永磁同步伺服電機(jī)或者直流無刷電機(jī)。



2. 步進(jìn)電機(jī)

所謂步進(jìn)電機(jī)就是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)；更通俗一點(diǎn)講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度。我們可以通過控制脈沖的個數(shù)來控制電機(jī)的角位移量，從而達(dá)到精確定位的目的；同時還可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。目前，比較常用的步進(jìn)電機(jī)包括反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)（VR）、永磁式步進(jìn)電機(jī)（PM）、混合式步進(jìn)電機(jī)（HB）和單相式步進(jìn)電機(jī)等。



步進(jìn)電機(jī)和普通電機(jī)的區(qū)別主要就在于其脈沖驅(qū)動的形式，正是這個特點(diǎn)，步進(jìn)電機(jī)可以和現(xiàn)代的數(shù)字控制技術(shù)相結(jié)合。但步進(jìn)電機(jī)在控制精度、速度變化范圍、低速性能方面都不如傳統(tǒng)閉環(huán)控制的直流伺服電機(jī)；所以主要應(yīng)用在精度要求不是特別高的場合。由于步進(jìn)電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高和成本低的特點(diǎn)，所以步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用在生產(chǎn)實踐的各個領(lǐng)域；尤其是在數(shù)控機(jī)床制造領(lǐng)域，由于步進(jìn)電機(jī)不需要A/D轉(zhuǎn)換，能夠直接將數(shù)字脈沖信號轉(zhuǎn)化成為角位移，所以一直被認(rèn)為是理想的數(shù)控機(jī)床執(zhí)行元件。



除了在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用，步進(jìn)電機(jī)也可以用在其他的機(jī)械上，比如作為自動送料機(jī)中的馬達(dá)，作為通用的軟盤驅(qū)動器的馬達(dá)，也可以應(yīng)用在打印機(jī)和繪圖儀中。



此外，步進(jìn)電機(jī)也存在許多缺陷；由于步進(jìn)電機(jī)存在空載啟動頻率，所以步進(jìn)電機(jī)可以低速正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但若高于一定速度時就無法啟動，并伴有尖銳的嘯叫聲；不同廠家的細(xì)分驅(qū)動器精度可能差別很大，細(xì)分?jǐn)?shù)越大精度越難控制；并且，步進(jìn)電機(jī)低速轉(zhuǎn)動時有較大的振動和噪聲。



3. 力矩電機(jī)

所謂的力矩電機(jī)是一種扁平型多極永磁直流電機(jī)。其電樞有較多的槽數(shù)、換向片數(shù)和串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)，以降低轉(zhuǎn)矩脈動和轉(zhuǎn)速脈動。力矩電機(jī)有直流力矩電機(jī)和交流力矩電機(jī)兩種。



其中，直流力矩電機(jī)的自感電抗很小，所以響應(yīng)性很好；其輸出力矩與輸入電流成正比，與轉(zhuǎn)子的速度和位置無關(guān)；它可以在接近堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下直接和負(fù)載連接低速運(yùn)行而不用齒輪減速，所以在負(fù)載的軸上能產(chǎn)生很高的力矩對慣性比，并能消除由于使用減速齒輪而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。



交流力矩電機(jī)又可以分為同步和異步兩種，目前常用的是鼠籠型異步力矩電機(jī)，它具有低轉(zhuǎn)速和大力矩的特點(diǎn)。一般地，在紡織工業(yè)中經(jīng)常使用交流力矩電機(jī)，其工作原理和結(jié)構(gòu)和單相異步電機(jī)的相同，但是由于鼠籠型轉(zhuǎn)子的電阻較大，所以其機(jī)械特性較軟。



4. 開關(guān)磁阻電機(jī)

開關(guān)磁阻電機(jī)是一種新型調(diào)速電機(jī)，結(jié)構(gòu)極其簡單且堅固，成本低，調(diào)速性能優(yōu)異，是傳統(tǒng)控制電機(jī)強(qiáng)有力競爭者，具有強(qiáng)大的市場潛力。 但目前也存在轉(zhuǎn)矩脈動、運(yùn)行噪聲和振動大等問題，需要一定時間去優(yōu)化改良以適應(yīng)實際的市場應(yīng)用。



5. 無刷直流電機(jī)

無刷直流電機(jī)（BLDCM）是在有刷直流電機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展來的，但它的驅(qū)動電流是不折不扣的交流；無刷直流電機(jī)又可以分為無刷速率電機(jī)和無刷力矩電機(jī)。一般地，無刷電機(jī)的驅(qū)動電流有兩種，一種是梯形波（一般是“方波”），另一種是正弦波。有時候把前一種叫直流無刷電機(jī)，后一種叫交流伺服電機(jī)，確切地講也是交流伺服電機(jī)的一種。



無刷直流電機(jī)為了減少轉(zhuǎn)動慣量，通常采用“細(xì)長”的結(jié)構(gòu)。無刷直流電機(jī)在重量和體積上要比有刷直流電機(jī)小的多，相應(yīng)的轉(zhuǎn)動慣量可以減少40%—50%左右。由于永磁材料的加工問題，致使無刷直流電機(jī)一般的容量都在100kW以下。



這種電機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性的線性度好，調(diào)速范圍廣，壽命長，維護(hù)方便噪聲小，不存在因電刷而引起的一系列問題，所以這種電機(jī)在控制系統(tǒng)中有很大的應(yīng)用潛力。

二：電動機(jī)的型號參數(shù)：

電動機(jī)型號是便于使用、設(shè)計、制造等部門進(jìn)行業(yè)務(wù)聯(lián)系和簡化技術(shù)文件中產(chǎn)品名稱、規(guī)格、型式等敘述而引用的一種代號。下面為大家介紹電動機(jī)型號含義等信息。



A、電動機(jī)型號組成及含義



由電機(jī)類型代號、電機(jī)特點(diǎn)代號、設(shè)計序號和勵磁方式代號等四個小節(jié)順序組成。



1、類型代號是表征電機(jī)的各種類型而采用的漢語拼音字母。比如：

異步電動機(jī) Y   同步電動機(jī) T

同步發(fā)電機(jī) TF 直流電動機(jī) Z

直流發(fā)電機(jī) ZF



2、特點(diǎn)代號是表征電機(jī)的性能、結(jié)構(gòu)或用途，也采用漢語拼音字母表示。比如：

隔爆型用B表示 YB軸流通風(fēng)機(jī)上用 YT

電磁制動式 YEJ 變頻調(diào)速式 YVP

變極多速式 YD 起重機(jī)用 YZD等。



3、設(shè)計序號是指電機(jī)產(chǎn)品設(shè)計的順序，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。對于第一次設(shè)計的產(chǎn)品不標(biāo)注設(shè)計序號，對系列產(chǎn)品所派生的產(chǎn)品按設(shè)計的順序標(biāo)注。

比如：Y2 YB2



4、勵磁方式代號分別用字母表示，S表示三次諧波，J表示晶閘管，X表示相復(fù)勵磁。

如：Y2-- 160 M1 – 8

Y：機(jī)型，表示異步電動機(jī)；

2：設(shè)計序號，“2”表示第一次基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計的產(chǎn)品；

160：中心高，是軸中心到機(jī)座平面高度；

M1：機(jī)座長度規(guī)格，M是中型，其中腳注“2”是M型鐵心的第二種規(guī)格，而“2”型比“1”型鐵心長；

8：極數(shù)，“8”是指8極電動機(jī)。



如：Y 630—10 /1180

Y表示異步電動機(jī)；

630表示功率630KW；

10極、定子鐵心外徑1180MM。



B、規(guī)格代號主要用中心高、機(jī)座長度、鐵心長度、極數(shù)來表示



1、中心高指由電機(jī)軸心到機(jī)座底角面的高度;根據(jù)中心高的不同可以將電機(jī)分為大型、中型、小型和微型四種，其中中心高



H在45mm~71mm的屬于微型電動機(jī)；

H在80mm~315mm的屬于小型電動機(jī)；

H在355mm~630mm的屬于中型電動機(jī)；

H在630mm以上屬于大型電動機(jī)。



2、機(jī)座長度用國際通用字母表示：

S—短機(jī)座

M—中機(jī)座

L—長機(jī)座



3、鐵心長度用阿拉伯?dāng)?shù)字1、2、3、4、、、由長至短分別表示。



4、極數(shù)分2極、4極、6極、8極等。



C、特殊環(huán)境代號有如下規(guī)定：



特殊環(huán)境代號

“高”原用 G

船(“海”)用 H

戶“外”用 W

化工防“腐”用 F

熱帶用 T

濕熱帶用 TH

干熱帶用 TA



D、補(bǔ)充代號僅適用于有補(bǔ)充要求的電機(jī)



舉例說明：

產(chǎn)品型號為YB2-132S-4 H的電動機(jī)各代號的含義為：

Y：產(chǎn)品類型代號，表示異步電動機(jī)；

B：產(chǎn)品特點(diǎn)代號，表示隔爆型；

2：產(chǎn)品設(shè)計序號，表示第二次設(shè)計；

132：電機(jī)中心高，表示軸心到地面的距離為132毫米；

S：電機(jī)機(jī)座長度，表示為短機(jī)座；

4：極數(shù)，表示4極電機(jī)；

H: 特殊環(huán)境代號，表示船用電機(jī)。

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