Klasyfikacja i zastosowanie silników

Jak wszyscy wiemy, silnik jest ważną częścią systemu transmisji i sterowania. Wraz z rozwojem współczesnej nauki i technologii skupienie się na praktycznych zastosowaniach zaczął przesuwać się z prostej transmisji na skomplikowaną kontrolę; zwłaszcza prędkość i pozycja silnika. , precyzyjna kontrola momentu obrotowego. Jednak silnik ma różne metody projektowania i jazdy w zależności od zastosowania. Na pierwszy rzut oka wydaje się, że wybór jest bardzo skomplikowany, więc aby dokonać podstawowej klasyfikacji zgodnie z zastosowaniem obracającej się maszyny elektrycznej. Poniżej stopniowo wprowadzamy najbardziej reprezentatywne, najczęściej używane i najbardziej podstawowe silniki silnika - silniki sterujące oraz silniki zasilania oraz silniki sygnałowe.

Silnik kontrolny
Silnik sterujący jest używany głównie w precyzyjnej kontroli prędkości i pozycji i jest używany jako „siłownik” w systemie sterowania. Można podzielić na silnik serwo, silnik krokowy, silnik momentu obrotowego, silnik niechęci do przełączania, silnik bezszczotkowy DC i tak dalej.
Silnik serwo
Silniki serwo są szeroko stosowane w różnych systemach sterowania do konwersji sygnału napięcia wejściowego na mechaniczne wyjście na wałku silnika i przeciągnąć kontrolowane komponenty w celu osiągnięcia celów kontrolnych. Zasadniczo silnik serwo wymaga kontrolowania prędkości silnika za pomocą przyłożonego sygnału napięcia; prędkość może stale się zmieniać wraz ze zmianą przyłożonego sygnału napięcia; moment obrotowy może być kontrolowany przez bieżące wyjście przez kontroler; Silnik jest szybko odbity, objętość powinna być niewielka, a moc sterowania powinna być niewielka. Silniki są używane głównie w różnych systemach kontroli ruchu, zwłaszcza w systemie serwo.

Silnik serwo ma DC i AC. Najwcześniejszym silnikiem serwomechanizmu jest ogólny silnik DC. Gdy dokładność sterowania nie jest wysoka, ogólny silnik DC jest używany jako silnik serwo. Wraz z szybkim rozwojem technologii silnikowej synchronicznej magnesu stałego magnes, większość silników serwo odnosi się do synchronicznych silników serwomechanizmu stałego magnesu prądu przemiennego lub silników bezszczotkowych DC.
2. Silnik krokowy
Tak zwany silnik krokowy to siłownik, który przekształca impulsy elektryczne w przemieszczenie kątowe. Mówiąc bardziej ogólnie, gdy sterownik stepowy odbiera sygnał impulsowy, napędza silnik krokowy, aby obrócić stały kąt w zestawie ustawionym. Możemy kontrolować przemieszczenie kątowe silnika, kontrolując liczbę impulsów, aby osiągnąć precyzyjne pozycjonowanie. Jednocześnie prędkość i przyspieszenie silnika można kontrolować poprzez kontrolowanie częstotliwości impulsu w celu osiągnięcia celu regulacji prędkości. Obecnie częściej stosowane silniki odskoczni obejmują reaktywne silniki krokowe (VR), silniki krokowe magnesu stałego (PM), hybrydowe silniki krokowe (HB) i jednofazowe silniki krokowe.

Różnica między silnikiem krokowym a silnikiem normalnym ma głównie w postaci napędu impulsowego. To właśnie ta funkcja można łączyć silnik krokowy z nowoczesną technologią sterowania cyfrową. Jednak silnik odskocznia nie jest tak dobry, jak tradycyjny silnik serwomechanizmu kontrolowanego przez zamkniętą pętlę pod względem dokładności kontroli, zakresu zmienności prędkości i wydajności niskiej prędkości; Dlatego jest stosowany głównie w aplikacjach, w których wymagania dotyczące dokładności nie są szczególnie wysokie. Silniki krokowe są szeroko stosowane w różnych dziedzinach praktyki produkcyjnej ze względu na ich prostą strukturę, wysoką niezawodność i niski koszt. Zwłaszcza w dziedzinie maszyn CNC, ponieważ silniki krokowe nie wymagają konwersji A/D, cyfrowy sygnał impulsu jest bezpośrednio przekształcany w przesunięcie kątowe, więc został uznany za najbardziej idealny siłownik maszynowy CNC.
Oprócz zastosowania w maszynach CNC silniki krokowe mogą być również stosowane na innych maszynach, takich jak silniki w automatycznych podajnikach, jako dyskietki ogólne, a także w drukarkach i plotkach.
Ponadto silniki krokowe mają również wiele wad; Silniki krokowe mogą działać normalnie przy niskich prędkościach ze względu na częstotliwość rozruchu bez obciążenia silników krokowych, ale nie mogą zacząć od wyższej prędkości niż z pewną prędkością, towarzyszącymi ostrymi dźwiękami wycie; Dokładność sterownika podziału producenta może się znacznie różnić. Im większy numer podziału, tym trudniej jest kontrolować dokładność; A silnik krokowy ma większe wibracje i hałas podczas obracania się z niską prędkością.
3. Silnik momentu obrotowego
Tak zwany silnik momentu obrotowego to płaski silnik stałego magnesu wielobarowego DC. Armatura ma więcej szczelin, liczby komutatorów i przewodów szeregowych w celu zmniejszenia pulsacji między momentem obrotowym i prędkości. Silnik momentu obrotowego ma dwa rodzaje silnika momentu obrotowego prądu stałego i silnik momentu obrotowego prądu przemiennego.

Wśród nich silnik momentu obrotowego prądu stałego ma niewielką reaktancję indukcyjną, więc reakcja jest bardzo dobra; Jego moment wyjściowy jest proporcjonalny do prądu wejściowego, niezależnie od prędkości i pozycji wirnika; Można go bezpośrednio podłączyć do obciążenia z niską prędkością, gdy jest on blisko stanu zablokowanego. Bez redukcji przekładni na wałek obciążenia można wytwarzać wysoki stosunek momentu obrotowego do inercji, a błąd systemowy z powodu zastosowania przekładni redukcyjnej można wyeliminować.
Silniki momentu obrotowego prądu przemiennego można podzielić na synchroniczne i asynchroniczne. Obecnie stosuje się asynchroniczne silniki momentu obrotowego w klatce wiewiórki, które mają charakterystykę niskiej prędkości i dużego momentu obrotowego. Zasadniczo silnik momentu obrotowego prądu przemiennego jest często używany w przemyśle tekstylnym, a jego zasada i struktura pracy są takie same jak w jednofazowym silniku asynchronicznym. Ponieważ jednak wirnik wiewiórki ma duży opór elektryczny, jego charakterystyka mechaniczna jest miękka.
4. Silnik niechęci do przełączania
Przełączany silnik niechęci to nowy rodzaj silnika regulującego prędkość. Jego struktura jest niezwykle prosta i solidna, jego koszt jest niski, a wydajność regulacji prędkości jest doskonała. Jest silnym konkurentem tradycyjnych silników kontrolnych i ma silny potencjał rynkowy. Istnieją jednak również problemy, takie jak tętnienie momentu obrotowego, szum i wibracje, które wymagają trochę czasu na zoptymalizowanie i dostosowanie się do faktycznej aplikacji rynkowej.

5. Bezszczotkowy silnik prądu stałego
Bezszczotkowy silnik prądu stałego (BLDCM) jest opracowywany na podstawie szczotkowanego silnika DC, ale jego prąd napędowy jest bezkompromisowy AC; Bezszczotkowy silnik prądu stałego można podzielić na silnik bezszczotkowy i silnik momentu obrotowego bezszczotkowego. . Zasadniczo istnieją dwa rodzaje prądów napędowych silnika bezszczotkowego, jedna to fala trapezoidalna (ogólnie „fala kwadratowa”), a druga to fala sinusoidalna. Czasami ta pierwsza nazywa się silnikiem bezszczotkowym DC, ten drugi nazywa się silnikiem AC, a także jest rodzajem silnika serwo AC.

Aby zmniejszyć moment bezwładności, bezszczotkowe silniki DC zwykle przyjmują „smukłą” strukturę. Bezszczotkowe silniki DC mają znacznie mniejszą wagę i objętość niż szczotkowane silniki prądu stałego, a odpowiedni moment bezwładności można zmniejszyć o 40% do 50%. Ze względu na przetwarzanie materiałów magnesowych stały ogólna pojemność bezszczotkowych silników prądu stałego wynosi poniżej 100 kW.
Silnik ma dobrą liniowość charakterystyki mechanicznej i charakterystyki regulacji, szerokiej prędkości, długiej żywotności, łatwej konserwacji i niskiego hałasu, i nie ma szeregu problemów spowodowanych przez szczotki. Dlatego tego rodzaju silnik ma świetny system sterowania. Potencjał zastosowania.