Klasifikace a použití motorů

Jak všichni víme, motor je důležitou součástí převodového a řídicího systému. S rozvojem moderní vědy a techniky se těžiště motoru v praktických aplikacích začalo přesouvat od jednoduché převodovky ke komplikovanému ovládání; zejména rychlost a polohu motoru. , přesné ovládání točivého momentu. Motor má však různou konstrukci a způsoby pohonu v závislosti na aplikaci. Na první pohled se zdá, že výběr je velmi složitý, tak abychom udělali základní klasifikaci podle použití točivého elektrického stroje. Níže si postupně představíme nejreprezentativnější, nejpoužívanější a nejzákladnější motory v motoru - řídicí motory a motory výkonové a signální.

Ovládací motor
Řídicí motor se používá hlavně při přesném řízení rychlosti a polohy a používá se jako „akční člen“ v řídicím systému. Lze rozdělit na servomotor, krokový motor, momentový motor, spínaný reluktanční motor, stejnosměrný bezkomutátorový motor a tak dále.
Servomotor
Servomotory jsou široce používány v různých řídicích systémech k převodu vstupního napěťového signálu na mechanický výstup na hřídeli motoru a tažení řízených součástí za účelem dosažení řídicích cílů. Obecně servomotor vyžaduje, aby byla rychlost motoru řízena přivedeným napěťovým signálem; rychlost se může plynule měnit se změnou přivedeného napěťového signálu; točivý moment může být řízen proudovým výstupem regulátorem; motor se odráží rychle, hlasitost by měla být malá a ovládací výkon by měl být malý. Servomotory se používají hlavně v různých systémech řízení pohybu, zejména v servosystému.

Servomotor má stejnosměrný a střídavý proud. Nejstarší servomotor je obecný stejnosměrný motor. Pokud přesnost řízení není vysoká, je jako servomotor použit obecný stejnosměrný motor. S rychlým rozvojem technologie synchronních motorů s permanentními magnety se většina servomotorů týká střídavých synchronních servomotorů s permanentními magnety nebo stejnosměrných bezkomutátorových motorů.
2. Krokový motor
Takzvaný krokový motor je akční člen, který převádí elektrické impulsy na úhlové posunutí. Obecněji řečeno, když krokový ovladač přijme pulzní signál, pohání krokový motor tak, aby se otáčel o pevný úhel v nastaveném směru. Můžeme řídit úhlové posunutí motoru řízením počtu impulsů, abychom dosáhli přesného polohování. Současně lze ovládat rychlost a zrychlení motoru řízením pulzní frekvence pro dosažení účelu regulace rychlosti. V současnosti mezi běžně používané krokové motory patří reaktivní krokové motory (VR), krokové motory s permanentními magnety (PM), hybridní krokové motory (HB) a jednofázové krokové motory.

Rozdíl mezi krokovým motorem a normálním motorem je především v podobě jeho pulzního pohonu. Právě tuto vlastnost lze krokový motor kombinovat s moderní digitální řídicí technologií. Krokový motor však není tak dobrý jako tradiční stejnosměrný servomotor s uzavřenou smyčkou, pokud jde o přesnost ovládání, rozsah změny rychlosti a výkon při nízkých otáčkách; proto se používá hlavně v aplikacích, kde nejsou požadavky na přesnost příliš vysoké. Krokové motory jsou široce používány v různých oblastech výrobní praxe kvůli jejich jednoduché konstrukci, vysoké spolehlivosti a nízké ceně. Zejména v oblasti CNC obráběcích strojů, protože krokové motory nevyžadují A/D konverzi, je digitální pulzní signál přímo převáděn na úhlové posunutí, takže byl považován za nejideálnější aktuátor CNC obráběcího stroje.
Kromě aplikace na CNC strojích lze krokové motory použít i na jiných strojích, jako jsou motory v automatických podavačích, jako univerzální disketové mechaniky, ale i v tiskárnách a plotrech.
Kromě toho mají krokové motory také mnoho závad; krokové motory mohou běžet normálně v nízkých otáčkách díky frekvenci rozběhu krokových motorů naprázdno, ale nedokážou se rozběhnout na vyšší otáčky než při určitých otáčkách, doprovázené ostrými kvílivými zvuky; Přesnost ovladače dělení podle výrobce se může značně lišit. Čím větší je číslo dělení, tím obtížnější je kontrolovat přesnost; a krokový motor má větší vibrace a hluk při otáčení nízkou rychlostí.
3. Momentový motor
Takzvaný momentový motor je plochý vícepólový stejnosměrný motor s permanentním magnetem. Kotva má více slotů, počtu komutátorů a sériových vodičů, aby se snížilo zvlnění točivého momentu a pulsace rychlosti. Momentový motor má dva druhy stejnosměrného momentového motoru a střídavého momentového motoru.

Mezi nimi má stejnosměrný momentový motor malou reaktanci vlastní indukčnosti, takže odezva je velmi dobrá; jeho výstupní moment je úměrný vstupnímu proudu, nezávisle na rychlosti a poloze rotoru; může být přímo připojen k zátěži při nízké rychlosti, když je blízko k uzamčenému stavu. Bez redukce převodu může být na hřídeli zátěže vytvořen vysoký poměr točivého momentu k setrvačnosti a může být eliminována systémová chyba způsobená použitím redukčního převodu.
Střídavé momentové motory lze rozdělit na synchronní a asynchronní. V současné době se používají asynchronní momentové motory s kotvou nakrátko, které mají charakteristiku nízkých otáček a velkého točivého momentu. Obecně se v textilním průmyslu často používá střídavý momentový motor a jeho pracovní princip a struktura jsou stejné jako u jednofázového asynchronního motoru. Protože však rotor s klecí nakrátko má velký elektrický odpor, jsou jeho mechanické vlastnosti měkké.
4. Spínaný reluktanční motor
Spínaný reluktanční motor je nový typ motoru s regulací otáček. Jeho konstrukce je extrémně jednoduchá a robustní, jeho cena je nízká a výkon regulace rychlosti je vynikající. Je silným konkurentem tradičních řídicích motorů a má silný tržní potenciál. Existují však také problémy, jako je zvlnění točivého momentu, hluk při chodu a vibrace, které vyžadují určitý čas na optimalizaci a přizpůsobení aktuální aplikaci na trhu.

5. Bezkomutátorový stejnosměrný motor
Bezkomutátorový stejnosměrný motor (BLDCM) je vyvinut na bázi kartáčovaného stejnosměrného motoru, ale jeho hnací proud je nekompromisní střídavý; bezkomutátorový stejnosměrný motor lze rozdělit na bezkomutátorový motor a bezkomutátorový momentový motor. . Obecně existují dva druhy hnacích proudů bezkomutátorového motoru, jeden je lichoběžníková vlna (obecně "čtvercová vlna") a druhý je sinusová vlna. Někdy se první nazývá stejnosměrný bezkomutátorový motor, druhý se nazývá střídavý servomotor a je to také druh střídavého servomotoru.

Za účelem snížení momentu setrvačnosti mají bezkomutátorové stejnosměrné motory obvykle „štíhlou“ strukturu. Bezkomutátorové stejnosměrné motory mají mnohem menší hmotnost a objem než kartáčované stejnosměrné motory a odpovídající moment setrvačnosti lze snížit o 40 % až 50 %. Díky zpracování materiálů s permanentními magnety je obecná kapacita bezkomutátorových stejnosměrných motorů pod 100 kW.
Motor má dobrou linearitu mechanických charakteristik a charakteristik nastavení, široký rozsah otáček, dlouhou životnost, snadnou údržbu a nízkou hlučnost a nevyskytuje se zde žádná řada problémů způsobených kartáči. Proto má tento druh motoru skvělý řídicí systém. Aplikační potenciál.