Tuesday, May 23, 2017

電動機分類概況

電動機,又稱為馬達,是一種在工業界最常使用的動力來源之一。根據供電方式的不同,分成了直流與交流馬達,轉動原理及控制方法完全不同。直流馬達根據有無透過以電刷來進行轉向分成有刷馬達及無刷馬達,交流馬達因使用交流電不需要進行轉向,但依據轉動原理不同,分成了異步馬達及同步馬達。
                   

直流有刷電動機
直流馬達定轉子為磁鐵。通電後定轉子磁鐵互相排斥,使轉子旋轉,並透過電刷讓轉子在旋轉時不斷進行NS極轉向,加上旋轉慣性的效應,保持定轉子永遠保持相斥狀態。直流馬達能夠過電阻的調整,以電壓電流直接進行轉速控制,但電刷本身因長時間的摩擦需要較高的維護成本,磨擦時所產生的火花可導致直流馬達無法使用在危險環境中。


直流無刷電動機BLDC
直流無刷馬達以電機控制的方式,達到電刷換向的效果。減少了電刷因摩擦增加的維護問題,但使用上需搭配驅動器,整體成本較昂貴。驅動器使用逆變器技術(將直流電變為交流電),但此交流電為雙向直流電而非正弦波。


交流馬達:利用交流電來激勵並產生磁場的馬達,轉速由交流電頻率控制,電壓僅影響轉矩。

異步:僅有一套繞組連接電源,轉子繞組切割磁感線產生感應電動勢,從而使轉子繞組中產生感應電流,由於當轉子轉速逐漸接近同步轉速時,感應電流逐漸減小,所產生的電磁轉矩也相應減小定轉子間存在一滑差。

鼠籠式馬達:轉子繞組用導條代替,製程成本較低。
繞線轉子馬達:轉子繞組透過集線環連接至外部電阻,透過其電阻調整速度及轉矩特性,並在啟動時適當調整電阻,防止啟動電流過大。線圈數較鼠籠式多,感應電壓較大,電流較小。但在變頻器廣泛使用後逐漸被取代。
VS馬達:透過偶合機進行調速


同步:轉子分為電磁鐵,轉子中通入外加的勵磁電流或使用永久磁鐵,定子產生的磁場會藉由相吸及相斥使轉子之磁鐵跟隨著一起旋轉,轉速不受負載影響。無載時,電流相位超前電壓,為一個電容性負載。

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