选择正确的马达可以真正推动你的应用程序前进

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通过将电能转化为动力,电动机使我们的现代世界保持运转。从压缩机到吊扇,从真空泵到真空吸尘器,从透析机到无人机,马达无处不在。它们是如此重要,以至于有一整本书都是关于不同类型的电机和电机控制技术的进步。在这篇文章中,我们将讨论一些我们在普罗维登斯设计和组装的电机类型,以及每种类型的优点和缺点。

我们为客户制造的许多电机都在小数(小于1)马力范围内,并跨越不同的交流(AC)和直流电(DC)电机类型。让我们从一个流行的直流电机设计开始:PMDC电机。

永磁直流(PMDC)电机

PMDC电机用于只需要直流电流的地方需要小型廉价电机的应用,如电池驱动的玩具或不需要精确速度控制的汽车。它们的结构很简单。由于它们使用永磁体作为定子磁场,因此不需要其他使用电磁铁作为定子的直流电机所需要的额外能量或电路(因此pmdc的体积更小和效率更高的优势)。较大的pmdc可以用线圈增加定子的永磁体,以提供更强的磁场。

pmdc利用电刷和分裂环换向器向转子提供反向电流,反过来推动和拉动定子磁场使转子旋转。因此,同样的缺点,影响所有的刷直流电机,包括电弧和jerking在低速(从齿槽扭矩),干扰PMDC电机也。

pmdc的特性最近使其成为小数马力应用的流行选择,因为高强度稀土永磁体(像那些含钕的)为合理尺寸的大功率直流电机打开了大门。

现在让我们讨论几种具有直接由电源电压供电的优点的交流电机(无论是单相住宅或工业三相)。由于电流已经是可逆的,就不需要电刷和分裂换向器,也不需要它们相关的摩擦、电弧、通过换向器间隙的滑行、反馈到电源上的电子噪声等问题。

永磁同步电机(PMSM)

像我们上面描述的pmdc一样,这种类型的交流电机也使用永磁体。然而,在永磁同步电机(PMSM)中,这些磁铁是内置在转子中。交流电流(通常是三相)施加到定子线圈上,在转子区域产生一个旋转的磁场。这种电机类型被称为“同步”,因为转子的转速与交流电源的频率相同。永磁体的使用降低了成本、复杂性和低效率,因为转子中的电磁铁需要直流电源。永磁同步电动机由三相交流电源供电,需要一个变频电源,通常使用位置传感器来检测转子极点的位置。这是为了确保旋转磁场的极性与转子的磁场相匹配,使电机以正确的旋转方向旋转,产生最大的转矩,并以高效率运行。一些pmms设计用于单相家用电源,并被用于定时器和水阀控制器等应用中,在这些应用中,pmms通常与齿轮箱相结合,利用其在恒定速度下旋转的能力。

我们清单上的下一个电机类型是“异步”,意思是转子以比电源频率更慢的速度旋转。

感应式异步电动机

感应电动机的工作原理是定子的旋转磁场相对于转子线圈的运动。当转子转速较低时,旋转磁场的旋转速度比转子快得多,导致大量电流进入转子,产生一个强大的转子磁场,寻求追赶旋转定子磁场,直到它受到机械负载的限制。当转子转速赶上定子磁场转速时,两者的相对速度减小,转子内的感应电流减小,转矩减小,转速增益减小。那么,异步电动机的转子,总是比旋转的定子磁场的速度要慢。

一种常见的交流感应电机是松鼠笼感应电机(SCIM),它的名字来自于嵌入转子的厚铜或铝棒的线圈,作为转子线圈。三相scm在工业应用中非常普遍,因为它们可靠、耐用、经济。

在感应电机中,速度是由施加到定子线圈的交流频率决定的,因此,为了改变感应异步电机的速度,必须使用变频驱动器(vfd)。

有时,松鼠笼设计与另一种电机技术相结合,这种技术允许松鼠笼电机由单相交流供电。单相交流应用于定子线圈只会在定子中产生一个交变磁场,而不是旋转转子所需的旋转磁场。然而,修改定子极点的设计,实际上可以产生所需的第二阶段。

罩极电机

屏蔽极电机有一个辅助的一圈线圈,覆盖每个定子极的部分。这个线圈得到电流通过它的颠倒极性的极它是阴影。这个电流滞后于极电流(即相对于极电流有一个延迟的相位),所以你有两个相不同的交变磁场,给你一个两相的旋转磁场。由于这种类型的交流感应电机产生自己的第二相,它可以从单相交流供电。

阴影极电机有低启动扭矩和被限制到少于一个马力,因为其他电机设计提供更好的性能在更高的输出功率。这意味着它们最好用于风扇和其他负载,没有太多的惯性。

汽车是现代化世界的重要组成部分,为我们日常使用或互动的许多东西提供动力,所以我们经常把它们视为理所当然。这就是为什么普罗维登斯拥有超过400名技术熟练的员工,在许多电机类型和专业知识,可以保持您的电机设计,组件,控制和驱动组件运行平稳和高效,甚至解决您最具挑战性的供应问题。

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