五種新型電機(jī)簡(jiǎn)介

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上五種新型電機(jī)簡(jiǎn)介姓名：趙濤學(xué)號(hào)：專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)1、 超聲波電機(jī)簡(jiǎn)介：原理：超聲波電機(jī)就是利用超聲波頻率范圍內(nèi)的機(jī)械振動(dòng)來(lái)獲得動(dòng)力源的裝置，借助摩擦傳遞彈性超聲波振動(dòng)以獲得動(dòng)力。超聲波電機(jī)獲得能量的超聲波振動(dòng)源又與壓電陶瓷有著密切聯(lián)系，當(dāng)對(duì)壓電陶瓷施加交變電壓時(shí)，壓電陶瓷本身或壓電陶瓷和金屬的混合體就會(huì)產(chǎn)生周期性地伸縮，即逆壓電效應(yīng)，通過(guò)這種伸縮，電機(jī)產(chǎn)生了動(dòng)力。 人耳所能聽(tīng)到的的聲音頻率約為20Hz-20KHZ，而當(dāng)頻率超過(guò)20KHz以上，人耳便無(wú)法辨識(shí)，成為超聲波。對(duì)超聲波電機(jī)的壓電材料輸入電壓所產(chǎn)生的是晶體的形變，因此利用壓電材料來(lái)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子，其前進(jìn)的距離相當(dāng)小，

2、約是微米等級(jí)，因此若要此電機(jī)做長(zhǎng)距離運(yùn)動(dòng)，就必須輸入超聲波的高頻電壓，使定子產(chǎn)生極高的振動(dòng)頻率才能得到合適的轉(zhuǎn)速，這也正是超聲波電機(jī)的由來(lái)。特點(diǎn): 1、超聲波電機(jī)彈性振動(dòng)體的振動(dòng)速度和依靠摩擦傳遞能量的方式?jīng)Q定了它是一種低速電機(jī)，同時(shí)其能量密度是電磁電機(jī)的5到10倍左右，使得它不需要減速機(jī)構(gòu)就能低速時(shí)獲得大轉(zhuǎn)矩，可直接帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。2、超聲波電機(jī)的構(gòu)成不需要線圈與磁鐵，本身不產(chǎn)生電磁波，所以外部磁場(chǎng)對(duì)其影響較小。3、超聲波電機(jī)斷電時(shí)，定子與轉(zhuǎn)子之間的靜摩擦力使電機(jī)具有較大的靜態(tài)保持力矩，從而實(shí)現(xiàn)自鎖，省去了制動(dòng)閘，簡(jiǎn)化了定位控制，其動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間也較短。4、超聲波電機(jī)依靠定子的超聲振動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子

3、運(yùn)動(dòng)，超聲振動(dòng)的振幅一般在微米數(shù)量級(jí)，在直接反饋系統(tǒng)中，位置分辨率高，容易實(shí)現(xiàn)較高的定位控制精度。 應(yīng)用: 1、超聲波電機(jī)可用于照相機(jī)的自動(dòng)聚焦系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器；航空航天領(lǐng)域的自動(dòng)駕駛儀伺服驅(qū)動(dòng)器；機(jī)器人或微型器械自動(dòng)控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器；高級(jí)轎車(chē)門(mén)窗和座椅靠頭調(diào)節(jié)的驅(qū)動(dòng)裝置；窗簾或百葉窗自動(dòng)啟閉裝置；2、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的人造心臟驅(qū)動(dòng)器、人工關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器；強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境下設(shè)備的驅(qū)動(dòng)裝置，如磁懸浮列車(chē)的控制系統(tǒng)；不希望驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生磁場(chǎng)的場(chǎng)合，如磁通門(mén)的自動(dòng)測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)等。 2、 無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī) ：原理：無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)主要由4個(gè)部分組成：永磁同步電動(dòng)機(jī)MS、轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器BQ、逆變器和控制器。 圖1 無(wú)刷永磁電動(dòng)

4、機(jī)伺服系統(tǒng)的組成 特點(diǎn)：1、無(wú)刷電機(jī)以電子換向取代機(jī)械換向，無(wú)機(jī)械摩擦，無(wú)磨損，無(wú)電火花，免維護(hù)且能做到更加密封等特點(diǎn)所以技術(shù)上要優(yōu)于有刷電機(jī)。2、無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的永磁體，現(xiàn)在多采用高磁能積的稀土釹鐵硼材料。因此，稀土永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的體積比同容量三相異步電動(dòng)機(jī)縮小了一個(gè)機(jī)座號(hào)。3、無(wú)刷直流電機(jī)的高效率，高效區(qū)域大，功率和轉(zhuǎn)矩密度高，功率因數(shù)（COS）接近1，系統(tǒng)效率90%,永磁無(wú)刷直流電機(jī)在任何情況下轉(zhuǎn)子都是同步運(yùn)行，交流流頻電機(jī)是變頻調(diào)速，無(wú)刷直流電機(jī)是調(diào)速變頻，電機(jī)在同步轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，轉(zhuǎn)子既無(wú)銅耗又無(wú)鐵耗。4、無(wú)刷直流電機(jī)具有低電壓特性好，轉(zhuǎn)矩過(guò)載特性強(qiáng)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大（堵轉(zhuǎn)特性），啟動(dòng)電流小等

5、優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用：1、永磁無(wú)刷直流電機(jī)廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備(如硬盤(pán)、軟盤(pán)和光盤(pán)存儲(chǔ)器)、家電產(chǎn)品、醫(yī)療器械和電動(dòng)車(chē)上，目前無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子都普遍使用永磁材料組成的磁鋼，并且在航空、航天、汽車(chē)、精密電子等行業(yè)也被廣泛應(yīng)用。2、汽車(chē)凈化器多采用直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)離心式風(fēng)葉，以排出污濁空氣。電動(dòng)機(jī)本體是根據(jù)電機(jī)電路方案來(lái)確定，常用二相橋式換相驅(qū)動(dòng)電路。內(nèi)定子繞組可以較方便地繞在鐵心齒上。電機(jī)做成外轉(zhuǎn)子式結(jié)構(gòu)，定子和定子繞組放在轉(zhuǎn)子內(nèi)部。換相驅(qū)動(dòng)電路采用專(zhuān)用集成電路(ASIC)，電路簡(jiǎn)單，并有控制保護(hù)功能。 3、 工業(yè)縫紉機(jī)用無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)為可以實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)快速啟動(dòng)與制動(dòng)(100ms)

6、，定位精度高，過(guò)載能力大振動(dòng)低，同時(shí)實(shí)現(xiàn)工業(yè)縫紉機(jī)的自動(dòng)返縫、自動(dòng)割線和自動(dòng)挑線3個(gè)自動(dòng)控制功能。3、 直線電動(dòng)機(jī)：原理：是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能，而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。它可以看成是一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)按徑向剖開(kāi)，并展成平面而成。特點(diǎn)： 1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由于直線電機(jī)不需要把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)的附加裝置，因而使得系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，重量和體積大大地下降；2、是定位精度高，在需要直線運(yùn)動(dòng)的地方，直線電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)直接傳動(dòng)，因而可以消除中間環(huán)節(jié)所帶來(lái)的各種定位誤差，故定位精度高，如采用微機(jī)控制，則還可以大大地提高整個(gè)系統(tǒng)的定位精度；3、是反應(yīng)速度快、靈敏度高，隨動(dòng)性好。直線電機(jī)容

7、易做到其動(dòng)子用磁懸浮支撐，因而使得動(dòng)子和定子之間始終保持一定的空氣隙而不接觸，這就消除了定、動(dòng)子間的接觸摩擦阻力，因而大大地提高了系統(tǒng)的靈敏度、快速性和隨動(dòng)性；4、是工作安全可靠、壽命長(zhǎng)。直線電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸傳遞力，機(jī)械摩擦損耗幾乎為零，所以故障少，免維修，因而工作安全可靠、壽命長(zhǎng)。應(yīng)用：直線電機(jī)主要應(yīng)用于三個(gè)方面：一是應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)，這類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)合比較多；其次是作為長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)電機(jī)；三是應(yīng)用在需要短時(shí)間、短距離內(nèi)提供巨大的直線運(yùn)動(dòng)能的裝置中。 此外磁懸浮列車(chē)是直線電機(jī)實(shí)際應(yīng)用的最典型的例子，美、英、日、法、德、加拿大等國(guó)都在研制直線懸浮列車(chē)，其中日本進(jìn)展最快。4、 開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)

8、：原理：開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)所用的開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（SRM）是SRD中實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的部件，也是SRD有別于其他電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要標(biāo)志。SRM系雙凸極可變磁阻電動(dòng)機(jī)，其定、轉(zhuǎn)子的凸極均由普通硅鋼片疊壓而成。轉(zhuǎn)子既無(wú)繞組也無(wú)，定子極上繞有集中繞組，徑向相對(duì)的兩個(gè)繞組聯(lián)接起來(lái)，稱為“一相”，SR電動(dòng)機(jī)可以設(shè)計(jì)成多種不同相數(shù)結(jié)構(gòu)，且定、轉(zhuǎn)子的極數(shù)有多種不同的搭配。相數(shù)多、步距角小，有利于減少轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且主開(kāi)關(guān)器件多，成本高，現(xiàn)今應(yīng)用較多的是四相（8/6）結(jié)構(gòu)和三相（12/8）結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：1、開(kāi)關(guān)磁組電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)之所以能在現(xiàn)代調(diào)速系統(tǒng)中異軍突起，主要是因?yàn)樗吭降南到y(tǒng)性能，主要表現(xiàn)在

9、：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)。SRD的結(jié)構(gòu)比鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)還要簡(jiǎn)單。其突出的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)子上沒(méi)有任何形式的繞組，因此不會(huì)有鼠籠感應(yīng)電機(jī)制造過(guò)程中鑄造不良和使用過(guò)程中的斷條等問(wèn)題。2、電路可靠；功率電路簡(jiǎn)單可靠。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩方向與繞組電流方向無(wú)關(guān)，即只需單方相繞組電流，故功率電路可以做到每相一個(gè)功率開(kāi)關(guān)。對(duì)比異步電動(dòng)機(jī)繞組需流過(guò)雙向電流，向其供電的PWM變頻器功率電路每相需兩個(gè)功率器件。因此，開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)較PWM變頻器功率電路中所需的功率元件少，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。3、系統(tǒng)可靠性高；系統(tǒng)可靠性高。從電動(dòng)機(jī)的電磁結(jié)構(gòu)上看，各項(xiàng)繞組和磁路相互獨(dú)立，各自在一定軸角范圍內(nèi)產(chǎn)生電

10、磁轉(zhuǎn)矩。而不像在一般電動(dòng)機(jī)中必須在各相繞組和磁路共同作用下產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)用：1、南京瑞鵬科技有限公司成功開(kāi)發(fā)了用于5kg滾筒洗衣機(jī)的SRD專(zhuān)用系統(tǒng)，取得了令人振奮的效果。系統(tǒng)的“標(biāo)準(zhǔn)洗”，滾筒的轉(zhuǎn)速為57轉(zhuǎn)/分鐘；而“輕柔洗”、“絲絨洗”滾筒轉(zhuǎn)速則為25轉(zhuǎn)/分鐘。真正做到高檔織物不損傷?！懊撍睍r(shí)滾筒轉(zhuǎn)速可在400轉(zhuǎn)/分鐘至1200轉(zhuǎn)/分鐘之間任意設(shè)定選取。系統(tǒng)還為洗衣機(jī)的各種動(dòng)作設(shè)計(jì)了專(zhuān)用程序。如為正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)洗滌設(shè)計(jì)了特定的起動(dòng)、加速、減速程序，可有效的提高衣物的洗凈率。為漂洗和脫水分別設(shè)計(jì)了特定的起動(dòng)、均布升速程序，有效避免在脫水時(shí)由于衣物在滾筒上分布不均而造成的

11、振動(dòng)和噪聲；而對(duì)于根本不可能均勻分布的洗滌物，則可智能地為其選擇較低的脫水轉(zhuǎn)速。2、開(kāi)關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)除了具有變頻調(diào)速系統(tǒng)的一系列優(yōu)點(diǎn)外，它具有比變頻調(diào)速系統(tǒng)更高的電能 機(jī)械能轉(zhuǎn)換效率，特別是在中、低轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，這一優(yōu)勢(shì)就更加明顯。這一點(diǎn)在此就不再贅述。5、無(wú)滑環(huán)繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī) ：原理：該電機(jī)采用一種全新的定子、轉(zhuǎn)子繞組結(jié)構(gòu)，在諧波起動(dòng)技術(shù)的基礎(chǔ)上運(yùn)用獨(dú)特的諧波起動(dòng)原理，針對(duì)大型繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)的特點(diǎn)，提出一種實(shí)現(xiàn)諧波起動(dòng)方法的定子繞組的新接法，這種定子繞組的新接法利用“全繞組起動(dòng)”的概念構(gòu)造，它具有線圈工藝性好，起動(dòng)特性優(yōu)良，控制簡(jiǎn)單，正常運(yùn)行時(shí)又可切換為標(biāo)準(zhǔn)繞組的特點(diǎn)；而轉(zhuǎn)子繞組則利用“無(wú)感”的概念和復(fù)合線圈技術(shù)，提出在大型電機(jī)轉(zhuǎn)子上采用圓銅線構(gòu)成“軟繞組”，它與傳統(tǒng)的矩形截面導(dǎo)線構(gòu)成的“硬繞組”相比，其槽形可根據(jù)要求靈活設(shè)計(jì)，并可減少轉(zhuǎn)子線圈端部用銅量，在保證槽內(nèi)有效用銅量相等的情況下，最多可節(jié)省10%左右的用銅量。這既減小了轉(zhuǎn)子的銅耗又提高了電機(jī)的功率因數(shù)。由于去掉了滑環(huán)則電機(jī)長(zhǎng)度減少了近30%，這既節(jié)約了材料又減少了制造成本。特點(diǎn)：1、新型電機(jī)轉(zhuǎn)子回路中不再含有滑環(huán)碳刷，起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子回路中不串入電阻