Moottoreiden luokittelu ja sovellus

Kuten me kaikki tiedämme, moottori on tärkeä osa voimansiirto- ja ohjausjärjestelmää. Nykyaikaisen tieteen ja teknologian kehittyessä moottorin painopiste käytännön sovelluksissa on alkanut siirtyä yksinkertaisesta vaihteistosta monimutkaiseen ohjaukseen; erityisesti moottorin nopeus ja sijainti. , tarkka vääntömomentin säätö. Moottorilla on kuitenkin erilainen rakenne ja ajotavat sovelluksesta riippuen. Ensi silmäyksellä vaikuttaa siltä, ​​että valinta on erittäin monimutkainen, joten perusluokituksen tekemiseksi pyörivän sähkökoneen käytön mukaan. Alla esittelemme vähitellen moottorin edustavimmat, yleisimmin käytetyt ja perusmoottorit - ohjausmoottorit ja tehomoottorit sekä signaalimoottorit.

Ohjausmoottori
Ohjausmoottoria käytetään pääasiassa tarkassa nopeuden ja asennon ohjauksessa, ja sitä käytetään "toimilaitteena" ohjausjärjestelmässä. Voidaan jakaa servomoottoriin, askelmoottoriin, vääntömomenttimoottoriin, kytkettyyn reluktanssimoottoriin, DC-harjattomaan moottoriin ja niin edelleen.
Servo moottori
Servomoottoreita käytetään laajalti erilaisissa ohjausjärjestelmissä syöttöjännitesignaalin muuntamiseksi moottorin akselin mekaaniseksi ulostuloksi ja ohjattujen komponenttien vetäminen ohjaustarkoituksiin. Yleensä servomoottori vaatii, että moottorin nopeutta ohjataan syötetyllä jännitesignaalilla; nopeus voi muuttua jatkuvasti syötetyn jännitesignaalin muuttuessa; vääntömomenttia voidaan ohjata ohjaimen ulostulolla; moottori heijastuu nopeasti, äänenvoimakkuuden tulee olla pieni ja ohjaustehon tulee olla pieni. Servomoottoreita käytetään pääasiassa erilaisissa liikkeenohjausjärjestelmissä, erityisesti servojärjestelmässä.

Servomoottorissa on DC ja AC. Varhaisin servomoottori on yleinen tasavirtamoottori. Kun ohjaustarkkuus ei ole korkea, yleistä tasavirtamoottoria käytetään servomoottorina. Kestomagneettisynkronimoottoreiden nopean kehityksen myötä useimmat servomoottorit viittaavat AC-kestomagneettisynkronimoottoreihin tai DC-harjattomiin moottoreihin.
2. Askelmoottori
Ns. askelmoottori on toimilaite, joka muuntaa sähköpulssit kulmasiirtymäksi. Yleisemmin, kun askelohjain vastaanottaa pulssisignaalin, se käyttää askelmoottoria kiertämään kiinteää kulmaa asetettuun suuntaan. Voimme ohjata moottorin kulmasiirtymää säätämällä pulssien määrää tarkan paikantamisen saavuttamiseksi. Samaan aikaan moottorin nopeutta ja kiihtyvyyttä voidaan ohjata ohjaamalla pulssitaajuutta nopeuden säätelyn tarkoituksen saavuttamiseksi. Tällä hetkellä yleisemmin käytettyjä askelmoottoreita ovat reaktiiviset askelmoottorit (VR), kestomagneettiaskelmoottorit (PM), hybridiaskelmoottorit (HB) ja yksivaiheiset askelmoottorit.

Ero askelmoottorin ja normaalin moottorin välillä on pääasiassa sen pulssikäytön muodossa. Juuri tämän ominaisuuden ansiosta askelmoottori voidaan yhdistää nykyaikaiseen digitaaliseen ohjaustekniikkaan. Askelmoottori ei kuitenkaan ole yhtä hyvä kuin perinteinen suljetun silmukan ohjattu DC-servomoottori ohjaustarkkuuden, nopeuden vaihtelualueen ja alhaisen nopeuden suorituskyvyn suhteen; siksi sitä käytetään pääasiassa sovelluksissa, joissa tarkkuusvaatimukset eivät ole erityisen korkeat. Askelmoottoreita käytetään laajasti erilaisilla tuotantokäytännöillä niiden yksinkertaisen rakenteen, korkean luotettavuuden ja alhaisten kustannusten vuoksi. Erityisesti CNC-työstökoneiden alalla, koska askelmoottorit eivät vaadi A/D-muunnoksia, Digitaalinen pulssisignaali muunnetaan suoraan kulmasiirtymäksi, joten sitä on pidetty ihanteellisimpana CNC-työstökoneen toimilaitteena.
Askelmoottoreita voidaan käyttää CNC-koneille sovellettavien sovellusten lisäksi myös muissa koneissa, kuten automaattisten syöttölaitteiden moottoreissa, yleiskäyttöisinä levykeasemina sekä tulostimissa ja plottereissa.
Lisäksi askelmoottoreissa on myös monia vikoja; askelmoottorit voivat käydä normaalisti alhaisilla nopeuksilla askelmoottoreiden tyhjäkäynnistystaajuuden vuoksi, mutta ne eivät voi käynnistyä suuremmilla nopeuksilla kuin tietyllä nopeudella terävien ulvomisen mukana; Valmistajan osa-ajurin tarkkuus voi vaihdella suuresti. Mitä suurempi alajaon numero, sitä vaikeampaa on hallita tarkkuutta; ja askelmoottorissa on suurempi tärinä ja melu, kun se pyörii alhaisella nopeudella.
3. Momenttimoottori
Ns. momenttimoottori on litteä moninapainen kestomagneetti DC-moottori. Ankkurassa on enemmän rakoja, kommutaattorien lukumäärää ja sarjajohtimia vääntömomentin aaltoilun ja nopeuden pulsaatioiden vähentämiseksi. Vääntömomenttimoottorissa on kahdenlaisia ​​DC-momenttimoottoria ja AC-momenttimoottoria.

Niistä DC-momenttimoottorilla on pieni itseinduktanssireaktanssi, joten herkkyys on erittäin hyvä; sen ulostulomomentti on verrannollinen tulovirtaan, riippumatta roottorin nopeudesta ja asennosta; se voidaan kytkeä suoraan kuormaan alhaisella nopeudella, kun se on lähellä lukitustilaa. Ilman vaihteen alennusta saadaan aikaan korkea vääntömomentti-inertiasuhde kuorman akselille ja alennusvaihteen käytöstä johtuva järjestelmävirhe voidaan eliminoida.
AC-momenttimoottorit voidaan jakaa synkronisiin ja asynkronisiin. Tällä hetkellä käytetään asynkronisia vääntömomenttimoottoreita, joilla on alhainen nopeus ja suuri vääntömomentti. Yleensä tekstiiliteollisuudessa käytetään usein vaihtovirtamomenttimoottoria, jonka toimintaperiaate ja rakenne ovat samat kuin yksivaiheisella asynkronisella moottorilla. Koska oravahäkkiroottorilla on kuitenkin suuri sähkövastus, sen mekaaniset ominaisuudet ovat pehmeät.
4. Kytketty reluktanssimoottori
Kytketty reluktanssimoottori on uudenlainen nopeutta säätelevä moottori. Sen rakenne on erittäin yksinkertainen ja tukeva, sen hinta on alhainen ja sen nopeudensäätö on erinomainen. Se on perinteisten ohjausmoottoreiden vahva kilpailija ja sillä on vahva markkinapotentiaali. On kuitenkin myös ongelmia, kuten vääntömomentin aaltoilu, käyntiääni ja tärinä, joiden optimointi ja sopeutuminen todelliseen markkinasovellukseen vaativat jonkin aikaa.

5. Harjaton DC-moottori
Harjaton DC-moottori (BLDCM) on kehitetty harjatun tasavirtamoottorin pohjalta, mutta sen käyttövirta on tinkimätön AC; harjaton tasavirtamoottori voidaan jakaa harjattomaan moottoriin ja harjattomaan vääntömomenttimoottoriin. . Yleensä harjattoman moottorin käyttövirtoja on kahdenlaisia, joista toinen on puolisuunnikkaan muotoinen aalto (yleensä "neliöaalto") ja toinen on siniaalto. Joskus ensimmäistä kutsutaan DC-harjattomaksi moottoriksi, jälkimmäistä kutsutaan AC-servomoottoriksi, ja se on myös eräänlainen AC-servomoottori.

Hitausmomentin vähentämiseksi harjattomissa tasavirtamoottoreissa on yleensä "hoikka" rakenne. Harjattomat DC-moottorit ovat painoltaan ja tilavuudeltaan paljon pienempiä kuin harjatut DC-moottorit, ja vastaavaa hitausmomenttia voidaan pienentää 40-50%. Kestomagneettimateriaalien käsittelystä johtuen harjattomien tasavirtamoottoreiden yleinen teho on alle 100 kW.
Moottorilla on hyvä mekaanisten ominaisuuksien ja säätöominaisuuksien lineaarisuus, laaja nopeusalue, pitkä käyttöikä, helppo huoltaa ja alhainen melu, eikä harjojen aiheuttamia ongelmia ole. Siksi tällaisessa moottorissa on loistava ohjausjärjestelmä. Sovelluspotentiaali.