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絕大多數(shù)電機(jī)不防水,很大程度上是因?yàn)樗鼈兊墓ぷ鳝h(huán)境不需要防水,防水材料在增加成本的同時(shí)也限制了整體性能,這些成本通常只對(duì)特定應(yīng)用領(lǐng)域有價(jià)值,如泵和流體處理、越野車和其他可能與電機(jī)接觸液體的應(yīng)用。由于水和溶劑的原因,運(yùn)動(dòng)控制部件經(jīng)常面臨腐蝕和失效的危險(xiǎn),防水電機(jī)是解決水致電機(jī)故障問題的關(guān)鍵部件。電機(jī)行業(yè)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的液體防護(hù)措施,稱為IP防護(hù)等級(jí),電力工程與電機(jī)制造商需要符合應(yīng)用規(guī)范要求。
1821年英國科學(xué)家法拉第首先證明可以把電力轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。最先制成電動(dòng)機(jī)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(gè)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(dòng)輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)。后來,雅可比做了一具大型的裝置。安在小艇上,用320個(gè)丹尼爾電池供電,1838年小艇在易北河上首次航行,時(shí)速只有2.2公里,與此同時(shí),美國的達(dá)文波特也成功地制出了驅(qū)動(dòng)印刷機(jī)的電動(dòng)機(jī),印刷過美國電學(xué)期刑《電磁和機(jī)械情報(bào)》。但這兩種電動(dòng)機(jī)都沒有多大商業(yè)價(jià)值,用電池作電源,成本太大、不實(shí)用。
直線步進(jìn)電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能的電力傳動(dòng)裝置。它可以省去大量中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu),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(yīng)用。 直線電動(dòng)機(jī)的種類按結(jié)構(gòu)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(jìn)等。下面僅對(duì)結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,運(yùn)行可靠的直線異步電動(dòng)機(jī)做簡要介紹。
開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)有兩個(gè)基本特征: 1)開關(guān)性, 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)必須工作在一種連續(xù)的開關(guān)模式; 2)磁阻性, 開關(guān)磁阻電機(jī)為雙凸極可變磁阻電機(jī), 它的結(jié)構(gòu)原則是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)磁路的磁阻要有盡可能大的變化。其實(shí)常用的永磁電機(jī)由于轉(zhuǎn)子上嵌入了永磁體,也造成了轉(zhuǎn)子凸級(jí)磁阻變化,因而永磁電機(jī)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(jī)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(duì)電路進(jìn)行接通、分?jǐn)?,?duì)電路參數(shù)進(jìn)行變換,以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或用電設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)、切換、檢測(cè)和保護(hù)等作用的電工裝置、設(shè)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(shè)備,如電視機(jī)、空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、各種小家電等等。
我們?cè)谶x擇到底要使用伺服電機(jī)還是步進(jìn)電機(jī)的時(shí)候需要考慮這么四個(gè)因素: 成本 扭矩 速度 加速度
有刷電機(jī)是內(nèi)含電刷裝置的將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能(電動(dòng)機(jī))或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能(發(fā)電機(jī))的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。有刷電機(jī)是所有電機(jī)的基礎(chǔ),它具有啟動(dòng)快、制動(dòng)及時(shí)、可在大范圍內(nèi)平滑地調(diào)速、控制電路相對(duì)簡單等特點(diǎn)。無刷電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成,以自控式運(yùn)行的,所以不會(huì)像變頻調(diào)速下重載啟動(dòng)的同步電機(jī)那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動(dòng)繞組,也不會(huì)在負(fù)載突變時(shí)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(jī)械制造在使用伺服電機(jī)來控制機(jī)械使其達(dá)到更高效的工作效率。在之前會(huì)選擇其他普通電機(jī),那么伺服電機(jī)相較于其他電機(jī)(如步進(jìn)電機(jī))有什么優(yōu)點(diǎn)呢?
1.鐵氧體磁鐵性能不如釹鐵硼。 2.價(jià)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(gè)工作溫度就會(huì)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(hù)。
隨著電力電子技術(shù)、新型電機(jī)控制理論和稀土永磁材料的快速發(fā)展,永磁同步電動(dòng)機(jī)得以迅速的推廣應(yīng)用。永磁同步電機(jī)與普通異步速電機(jī)相比,具有如下優(yōu)勢(shì):
改善驅(qū)動(dòng)電路,額定電壓(電流)驅(qū)動(dòng):從額定電壓降低電壓來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī),發(fā)現(xiàn)位置定位精度較差;電機(jī)改進(jìn),定子結(jié)構(gòu)的微調(diào)的改進(jìn):已知定子的微調(diào)結(jié)構(gòu)可以提高位置定位精度。以兩相電動(dòng)機(jī)為例,該微調(diào)結(jié)構(gòu)可以減小齒槽轉(zhuǎn)矩,并且角度特性變?yōu)檎也ā?
步進(jìn)電機(jī)的位置定位時(shí),因?yàn)殡姍C(jī)負(fù)載和轉(zhuǎn)子儲(chǔ)存的動(dòng)能,不能立即停止,會(huì)產(chǎn)生超調(diào)量,反復(fù)經(jīng)過設(shè)定點(diǎn)后停下來。此種反復(fù)振蕩延長了定位時(shí)間,有必要改善電機(jī)的阻尼和定位時(shí)間。改善的方法有安裝阻尼器和利用驅(qū)動(dòng)電路及電機(jī)本身的改善等。
步進(jìn)電機(jī)的振動(dòng)噪音由步進(jìn)電機(jī)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(dòng)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(jī)械結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱(6)各部分分配合松動(dòng)(7)線圈本身的位移(8)轉(zhuǎn)子偏心或動(dòng)平衡不好(9)軸承預(yù)緊力不合適
步進(jìn)電機(jī)的絕緣材料或引出線及線圈等需要依據(jù)電機(jī)的耐熱等級(jí)選擇合適的材料。HB型步進(jìn)電機(jī)使用E級(jí)(120°)絕緣,也可根據(jù)特殊要求,選用B級(jí)或F級(jí)絕緣材料。
步進(jìn)電機(jī)的基本特性包括電機(jī)靜態(tài)特性、連續(xù)運(yùn)動(dòng)特性(動(dòng)態(tài)特性)、電機(jī)啟動(dòng)特性和電機(jī)制動(dòng)特性(暫態(tài)特性)。