Các loại động cơ điện khác nhau là gì?


7

Tôi bắt đầu tìm hiểu về khía cạnh phần cứng của robot, và để nhiều thông tin mới này hữu ích với tôi (dù trên trang này hay ở nơi khác) tôi sẽ cần một sự hiểu biết cơ bản về thuật ngữ.

Một thứ xuất hiện nhiều lần là các động cơ điện khác nhau: servo, động cơ DC, động cơ không chổi than, động cơ bước, động cơ bánh răng ... vv

Có một danh sách toàn diện? Hoặc ít nhất là một danh sách những cái phổ biến nhất, và mô tả / sự khác biệt của chúng?


Danh sách của Wikipedia là khá toàn diện: en.wikipedia.org/wiki/Electric_motor
embedded.kyle

Câu trả lời:


10

Có quá nhiều loại để ai đó mô tả. Tôi nghĩ rằng một nghiên cứu đơn giản sẽ giúp bạn.

Đọc những phản hồi khác tôi sẽ đặt một cái gì đó, để đặt những thứ giống như chúng.

Động cơ servo

Gần bất kỳ động cơ có thể là một động cơ servo hoặc không . Điều đó có nghĩa là động cơ không chổi than, động cơ không chổi than, động cơ bước (là động cơ không chổi than) có thể là động cơ servo hay không. Động cơ servo có vòng lặp phản hồi để biết một số biến như vị trí hoặc tốc độ hoặc cả hai và sửa theo tín hiệu bạn đặt. NHƯNG, được tạo ra bởi một bộ điều khiển, động cơ chỉ có các cảm biến để cung cấp tín hiệu.

Động cơ chải

Như tên cho thấy, các động cơ này có một bộ phận quay được cung cấp năng lượng (phần chính là cánh quạt) và để cung cấp năng lượng cho bàn chải được sử dụng. Có nhiều loại động cơ chải .

  1. Họ có thể thực hiện giao hoán một cách cơ học, trong các bàn chải, những gì tạo ra tia lửa, ít hiệu quả hơn, EMI và RFI và hao mòn bàn chải nhiều hơn.

  2. Họ có thể thực hiện chuyển đổi bên ngoài và bàn chải chạy trên vòng tiếp xúc liên tục, chức năng duy nhất của họ là cung cấp năng lượng, việc chuyển đổi được thực hiện bởi bộ điều khiển. Gần như không có tia lửa nào ở bàn chải (mặc dù khi chiếc nhẫn này đeo có thể dẫn đến sự va chạm của bàn chải trong chiếc nhẫn dẫn đến tia lửa).

Stator của chúng có thể là nam châm (thông thường là động cơ tìm thấy trên đồ chơi) hoặc cũng có thể là cuộn dây (nam châm điện) như các động cơ được tìm thấy trong các dụng cụ điện.

Bốn động cơ bàn chải, hiển thị bàn chải và vòng tiếp xúc của nó, và giao hoán cơ học.  Các bàn chải nằm bên trong vỏ "màu vàng", giữ bàn chải bằng lò xo để buộc nó qua vòng tiếp xúc.
Bốn động cơ bàn chải mở một phần, hiển thị bàn chải và vòng tiếp xúc của nó, và giao hoán cơ học. Các bàn chải nằm bên trong vỏ "màu vàng", giữ bàn chải bằng lò xo để buộc nó qua vòng tiếp xúc. Bàn chải được làm chủ yếu từ carbon, nhưng có các vật liệu khác, có thể nhìn thấy sự mài mòn của bàn chải trên vòng tiếp xúc

Từ trái sang phải.  Bàn chải của động cơ nhỏ, rôto có vòng tiếp xúc và cuộn dây, stato và vỏ có nam châm
(nguồn: wikidia.org )
Từ trái sang phải. Bàn chải của động cơ nhỏ, rôto có vòng tiếp xúc và cuộn dây, stato và vỏ có nam châm

Động cơ không chổi than

Các động cơ không có chổi than cung cấp năng lượng cho bộ phận quay của động cơ (rôto) bằng các phương tiện khác.

Động cơ cảm ứng , như tên cho thấy, cung cấp năng lượng bằng cảm ứng. Những động cơ này là phổ biến nhất trong công nghiệp, chúng rất hiệu quả (thường ~ 90%). Như các động cơ khác, chúng có thể có phanh cơ để giảm tốc nhanh và giữ gãy. (Ví dụ: thang máy cáp).

Động cơ cảm ứng mở một phần.  Rôto, những vết cắt nhỏ trong kim loại tạo thành một cuộn dây có trở kháng thấp và trường hợp với cuộn dây của nó.  Các vây trên vỏ giúp tiêu tan nhiệt sinh ra.  Tùy thuộc vào động cơ, thông thường có quạt gắn vào trục hoặc sử dụng động cơ khác để thông gió cưỡng bức, ví dụ động cơ chạy chậm.
Động cơ cảm ứng mở một phần. Rôto, những vết cắt nhỏ trong kim loại tạo thành một cuộn dây có trở kháng thấp và trường hợp với cuộn dây của nó. Các vây trên vỏ giúp tiêu tan nhiệt sinh ra. Tùy thuộc vào động cơ, thông thường có quạt gắn vào trục hoặc sử dụng động cơ khác để thông gió cưỡng bức, ví dụ động cơ chạy chậm.

Động cơ không có chổi than DC có nam châm trong rôto của chúng, vì vậy không cần cung cấp năng lượng điện cho rôto. Thông thường các nam châm có tỷ lệ lực và công suất cao, ví dụ, xem nam châm Neodymium, và do đó rôto 1 có khối lượng thấp và do đó quán tính thấp. Điều đó nói rằng, nó có thể bắt đầu và dừng lại ở tốc độ / gia tốc cao hơn so với các động cơ khác với ít hao mòn hơn.

Động cơ bước là một loại động cơ không có chổi than, nhưng có nhiều cực hơn, điều đó có nghĩa là việc cấp nguồn cho pha chính xác, bạn có thể đoán được vị trí của rôto 2 . Nhưng rôto có thể trượt , được gọi là "mất bước" và do đó bạn mất tính đồng bộ vị trí. Điều đó có nghĩa là nếu sử dụng động cơ bước để định vị chính xác, bạn cần chắc chắn rằng động cơ có thể xử lý tải và không bị trượt. Làm thế nào bạn có thể chắc chắn về vị trí? Đặt cảm biến vị trí trên trục của động cơ, điều này với bộ điều khiển sẽ biến nó thành động cơ servo.

Động cơ bước mở một phần.  Đây có lẽ là một loại hybrid, với cánh quạt được từ hóa và có hình dạng giống như bánh răng.  Một số bước có rôto tròn, nhưng rôto vẫn bị từ hóa với số cực cao.
Động cơ bước mở một phần. Đây có lẽ là một loại hybrid, với cánh quạt được từ hóa và có hình dạng giống như bánh răng. Một số bước có rôto tròn, nhưng rôto vẫn bị từ hóa với số cực cao.

Vì chúng không có bàn chải, thông thường, tiếp xúc cơ học duy nhất giữa rôto và stato là vòng bi. Đó là lý do tại sao họ có bảo trì thấp, hiệu quả cao, gần như không có tia lửa 3 .

1 - rôto được giới thiệu có thể là phần bên trong hoặc bên ngoài của động cơ, bộ phận không quay tương đối với nguồn điện tôi sẽ xem xét stato.

2 - Điều đó cũng có thể được áp dụng cho các động cơ khác. Một động cơ không bước không có chổi than DC, có 3 cực chẳng hạn, sẽ cung cấp cho bạn độ chính xác 120 °, nhưng những gì bạn làm là điều chỉnh công suất áp dụng cho mỗi cuộn dây (ví dụ: ít năng lượng hơn cho một cuộn dây khác) sao cho bạn có được vị trí giữa. Điều đó được sử dụng trên một số động cơ bước, và được gọi là bước vi mô.

3 - mặc dù thời điểm quan trọng có nghĩa là không có tia lửa, một ý nghĩa có thể của tia lửa là từ năng lượng tĩnh trên rôto, đôi khi tìm thấy vòng bi là ngắn mạch để phóng điện, dẫn đến hao mòn cho ổ trục, nhưng không phổ biến và có một số phương tiện phản biện.

Đây chỉ là một danh sách nhỏ các loại động cơ điện.

Cơ khí truyền

Lưu ý: Bạn đã gọi thiết bị đó nhưng đó không phải là cách duy nhất để làm điều đó. Tôi sẽ đề cập đến truyền cơ khí

Đó là chủ đề khác. Động cơ chạy hiệu quả và có nhiều mô-men xoắn hơn ở một số vòng quay nhất định, vì vậy bạn đặt ví dụ như giảm truyền và nhận được ít tốc độ và mô-men xoắn hơn. Giả sử động cơ quay với tốc độ 4000 vòng / phút và có mô-men xoắn 0,1Kg-cm, giả sử giảm 100: 1 (tức là 100 lượt trong kết quả đầu vào trong 1 lượt ở đầu ra), bạn sẽ nhận được 400 vòng / phút và 1Kg-cm mô-men xoắn. 1

1 - Đây là một ví dụ lý thuyết, việc truyền tải không hiệu quả 100% nên bạn mất một số năng lượng

Một số loại truyền có thể có tỷ lệ khác nhau

Bánh răng, thủy lực, xích xích, dây đai. Tất nhiên có nhiều hơn, và mỗi trong số đó có các kiểu con của chúng. Ví dụ: Giảm bánh răng có thể là bánh răng sâu, hành tinh, v.v ... Trên một số ứng dụng, bạn có thể sử dụng ròng rọc, như cần cẩu, thang máy.

Tất cả hình ảnh được cung cấp bởi Wikimedia commons http://commons.wikidia.org


Động cơ tuyến tính? Bạn cũng có thể phân loại theo phần nào đang lái tải và phần nào đứng yên.
Guy Sirton

Câu trả lời toàn diện. Tôi đã hy vọng cuối cùng sẽ tạo ra một số loại biểu đồ cây phân cấp, nhưng có lẽ đó không phải là cách tốt nhất để tóm tắt thông tin này.
dùng453441

Tôi sẽ chờ thêm một chút, nhưng có vẻ như tôi sẽ chọn câu trả lời này là câu trả lời đúng.
dùng453441

+ 1 - Câu trả lời hay, btw. Mặc dù vậy, tôi vẫn sẽ nghiên cứu thêm trước khi tuyên bố là sai. ;)
apnorton

@GuySirton vâng, có động cơ tuyến tính thay vì động cơ quay (không gây nhiễu với động cơ quay với phương tiện cơ học để dịch chuyển động sang tuyến tính) nhờ gợi ý.
Diego C Nascimento

2

Động cơ trễ

Đối với tần số cung cấp, tốc độ có liên quan duy nhất và nó là một trong những tính năng hiếm nhất của động cơ đồng bộ. Có rất nhiều ứng dụng cho một số loại động cơ đồng bộ đặc biệt trong các thiết bị như máy ghi băng, đồng hồ và ảnh. Động cơ được sử dụng thường xuyên nhất là động cơ trễ bao gồm một rôto có vòng bằng vật liệu nam châm bán cố định giống như thép cacbon cao. Bằng cách kéo rôto ra khỏi sự đồng bộ, tốc độ bị giảm bởi trường stato dẫn đến vật liệu rôto bị từ hóa. Mô-men xoắn khởi động tốt được cung cấp bởi các động cơ có độ gợn thấp và rất im lặng. Nó có hiệu quả thấp và chỉ cho phép các ứng dụng xếp hạng năng lượng nhỏ.

Động cơ miễn cưỡng

Các cột sắt được tạo ra để giữ một từ thông để liên kết với nhau, được buộc bởi các động cơ Reluctance để làm việc theo nguyên tắc này. Không có cuộn dây điện và có bốn cực sắt. Có sáu cực trong stato với mỗi cuộn dây mang dòng điện. Tương tự như một động cơ cảm ứng, stato được chế tạo và có nguồn cung cấp có thể điều khiển với ba pha. Bị cô lập bởi các miếng đệm không từ tính, các cánh quạt bao gồm các lớp sắt dọc. Có các cực nổi trong rôto mà không có bất kỳ cuộn dây trường. Bạn cũng có thể tìm thấy một cuộn dây giảm xóc trong bề mặt cánh quạt giúp máy khởi động động cơ cảm ứng.

cho nhiều loại: động cơ điện

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.