Jak wszyscy wiemy, silnik stanowi ważną część systemu transmisji i sterowania. Wraz z rozwojem nowoczesnej nauki i technologii, koncentracja silnika w praktycznych zastosowaniach zaczęła się przechodzić od prostej transmisji do złożonej kontroli; zwłaszcza prędkość i położenie silnika. , precyzyjna kontrola momentu obrotowego. Jednak silnik ma różne sposoby projektowania i jazdy w zależności od zastosowania. Na pierwszy rzut oka wydaje się, że wybór jest bardzo skomplikowany, więc w celu dokonania podstawowej klasyfikacji zgodnie z zastosowaniem obrotowej maszyny elektrycznej. Poniżej stopniowo wprowadzimy najbardziej reprezentatywne, najczęściej używane i najbardziej podstawowe silniki w silniku - silnik sterujący i silnik mocy oraz silnik sygnałowy.
Silnik sterujący
Silnik sterujący jest wykorzystywany głównie w precyzyjnym sterowaniu prędkością i położeniem i jest wykorzystywany jako "siłownik" w układzie sterowania. Można podzielić na serwo motor, silnik krokowy, silnik momentu obrotowego, silnik reluktancyjny przełączany, silnik bezszczotkowy DC i tak dalej.
Siłownik
Silniki serwo są szeroko stosowane w różnych układach sterowania, aby przekształcić wejściowy sygnał napięcia na wyjście mechaniczne na wale silnika i przeciągnąć kontrolowane komponenty, aby osiągnąć cel sterowania. Zasadniczo silnik serwo wymaga kontrolowania prędkości silnika za pomocą przyłożonego sygnału napięciowego; prędkość może być zmieniana w sposób ciągły wraz ze zmianą zastosowanego sygnału napięciowego; moment obrotowy może być kontrolowany przez wyjście prądowe przez kontroler; silnik szybko odbija światło. Objętość powinna być mała, a moc kontrolna powinna być mała. Serwosilniki są używane głównie w różnych systemach sterowania ruchem, szczególnie w systemach serwonapędów.
Silnik servo ma DC i AC. Najwcześniejszy serwosilnik jest generalnym silnikiem prądu stałego. Gdy dokładność regulacji nie jest wysoka, ogólny silnik prądu stałego jest używany jako serwomotor. Wraz z szybkim rozwojem technologii silników synchronicznych z magnesami trwałymi, większość serwosilników odnosi się do synchronicznych serwosilników prądu stałego z magnesem lub bezszczotkowych silników prądu stałego.
2. Silnik krokowy
Tak zwany silnik krokowy jest siłownikiem, który przekształca impulsy elektryczne w kątowe przesunięcie; bardziej ogólnie, gdy sterownik krokowy otrzymuje sygnał impulsowy, napędza silnik krokowy, aby obrócić ustalony kąt w zadanym kierunku. Możemy kontrolować kątowe przemieszczenie silnika, kontrolując liczbę impulsów, aby uzyskać precyzyjne pozycjonowanie. W tym samym czasie prędkość i przyspieszenie silnika można kontrolować, kontrolując częstotliwość impulsów, aby osiągnąć cel regulacji prędkości. Obecnie najczęściej stosowanymi silnikami krokowymi są reaktywne silniki krokowe (VR), silniki krokowe z magnesami trwałymi (PM), hybrydowe silniki krokowe (HB) i jednofazowe silniki krokowe.
Różnica pomiędzy silnikiem krokowym a normalnym silnikiem ma głównie postać napędu impulsowego. To właśnie ta funkcja silnika krokowego może być połączona z nowoczesną cyfrową technologią sterowania. Jednak silnik krokowy nie jest tak dobry, jak tradycyjny silnik DC sterowany w pętli zamkniętej pod względem dokładności regulacji, zakresu zmiany prędkości i niskiej wydajności; dlatego jest on stosowany głównie w aplikacjach, w których wymagania dotyczące dokładności nie są szczególnie wysokie. Ponieważ silnik krokowy ma charakterystykę prostej konstrukcji, wysokiej niezawodności i niskiego kosztu, silnik krokowy jest szeroko stosowany w różnych dziedzinach praktyki produkcyjnej; szczególnie w dziedzinie produkcji obrabiarek CNC, ponieważ silnik krokowy nie wymaga konwersji A / D, cyfrowy sygnał impulsowy jest bezpośrednio przekształcany w przesunięcie kątowe, więc uznano go za najbardziej idealny siłownik obrabiarek CNC.
Oprócz zastosowania na maszynach CNC, silniki krokowe mogą być stosowane również w innych maszynach, takich jak silniki w automatycznych podajnikach, jako dyskietki ogólnego przeznaczenia, a także w drukarkach i ploterach.
Ponadto silniki krokowe mają również wiele wad; silniki krokowe mogą pracować normalnie przy niskich prędkościach z powodu nieobciążonej częstotliwości rozruchu silników krokowych, ale nie mogą startować z większą prędkością niż z pewną prędkością, czemu towarzyszą ostre wycie; Dokładność sterownika podzespołu producenta może się znacznie różnić. Im większy numer podziału, tym trudniej go kontrolować. Co więcej, silnik krokowy ma duże wibracje i hałas podczas obracania przy niskiej prędkości.
3. Silnik momentu obrotowego
Tak zwany silnik momentu obrotowego jest płaskim, wielobiegunowym silnikiem prądu stałego z magnesami trwałymi. Armatura ma więcej szczelin, segmentów komutatora i przewodów szeregowych, aby zmniejszyć pulsację momentu i pulsację prędkości. Silnik momentu obrotowego ma dwa rodzaje silnika momentu DC i silnika momentu obrotowego AC.
Wśród nich, silnik momentu obrotowego DC ma małą reaktancję samoindukcyjną, więc reakcja jest bardzo dobra; jego wyjściowy moment obrotowy jest proporcjonalny do prądu wejściowego, niezależnie od prędkości i położenia wirnika; może być bezpośrednio podłączony do obciążenia z niską prędkością, gdy znajduje się blisko stanu zablokowania. Bez redukcji biegów można uzyskać wysoki stosunek momentu obrotowego do bezwładności na wale ładunku, a także można wyeliminować błędy systemu wynikające z zastosowania przekładni redukcyjnej.
Silniki momentu obrotowego AC można podzielić na synchroniczne i asynchroniczne. Obecnie stosuje się asynchroniczne silniki momentu obrotowego klatkowe, które charakteryzują się niską prędkością i dużym momentem obrotowym. Generalnie, silnik momentu obrotowego AC jest często stosowany w przemyśle włókienniczym, a jego zasada działania i struktura są takie same jak w przypadku asynchronicznego silnika jednofazowego. Jednakże, ponieważ wirnik klatkowy ma duży opór elektryczny, jego właściwości mechaniczne są miękkie.
4. Włączony silnik reluktancyjny
Switched reluctance motor to nowy typ silnika regulacji prędkości. Jego struktura jest niezwykle prosta i wytrzymała, a jej koszt jest niski, a wydajność regulacji prędkości jest doskonała. Jest silnym konkurentem tradycyjnych silników sterujących i ma duży potencjał rynkowy. Istnieją jednak również problemy, takie jak tętnienie momentu obrotowego, hałas i wibracje, a optymalizacja i dostosowanie do faktycznego zastosowania rynkowego wymaga czasu.
5. Bezszczotkowy silnik prądu stałego
Bezszczotkowy silnik prądu stałego (BLDCM) jest opracowany na bazie szczotkowanego silnika prądu stałego, ale jego prąd napędowy jest bezkompromisowy; Bezszczotkowy silnik prądu stałego można podzielić na bezszczotkowy silnik prędkości i bezszczotkowy silnik momentu obrotowego. . Zasadniczo istnieją dwa rodzaje prądów napędowych silnika bezszczotkowego, jeden to fala trapezowa (ogólnie "prostokątna"), a druga to fala sinusoidalna. Czasami ten pierwszy nazywa się bezszczotkowym silnikiem prądu stałego, drugi nazywany jest serwomotorem prądu przemiennego, a także jest rodzajem silnika serwomotoru prądu przemiennego.
W celu zmniejszenia momentu bezwładności, bezszczotkowe silniki prądu stałego zwykle przyjmują "smukłą" strukturę. Bezszczotkowe silniki prądu stałego mają znacznie mniejszy ciężar i objętość niż szczotkowane silniki prądu stałego, a odpowiedni moment bezwładności można zmniejszyć o 40% do 50%. Ze względu na przetwarzanie materiałów z magnesami trwałymi, ogólna wydajność bezszczotkowych silników prądu stałego wynosi poniżej 100 kW.
Silnik ma dobrą liniowość charakterystyki mechanicznej i charakterystyki regulacji, szeroki zakres prędkości, długą żywotność, łatwą konserwację i niski poziom hałasu, i nie ma serii problemów spowodowanych przez szczotki. Dlatego ten rodzaj silnika ma świetny układ sterowania. Potencjał aplikacyjny.
