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誰有伺服馬達變頻馬達步進馬達齒輪馬達線性馬達汽缸這些驅動元件的資料?

誰有伺服馬達變頻馬達步進馬達齒輪馬達線性馬達汽缸這些驅動元件的資料?主要是它的原理動作結構，介紹的相關資料，謝謝~: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-09-27

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伺服電機定義: 在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉的發(fā)動機.是一種補助馬達間接變速裝置。作用:伺服電機,可使控制速度,位置精度非常準確。分類:直流伺服電機和交流伺服電機。直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低，結構簡單，啟動轉矩大，調(diào)速范圍寬，控制容易，需要維護，但維護方便(換碳刷)，產(chǎn)生電磁干擾，對環(huán)境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。無刷電機體積小，重量輕，出力大，響應快，速度高，慣量小，轉動平滑，力矩穩(wěn)定?？刂茝碗s，容易實現(xiàn)智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機免維護，效率很高，運行溫度低，電磁輻射很小，長壽命，可用于各種環(huán)境。交流伺服電機也是無刷電機，分為同步和異步電機，目前運動控制中一般都用同步電機，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高轉動速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運行的應用。變頻電機變頻電動機的特點 1、電磁設計對普通異步電動機來說，再設計時主要考慮的性能參數(shù)是過載能力、啟動性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電動機，由于臨界轉差率反比于電源頻率，可以在臨界轉差率接近1時直接啟動，因此，過載能力和啟動性能不在需要過多考慮，而要解決的關鍵問題是如何改善電動機對非正弦波電源的適應能力。方式一般如下: 1) 盡可能的減小定子和轉子電阻。減小定子電阻即可降低基波銅耗，以彌補高次諧波引起的銅耗增 2)為抑制電流中的高次諧波，需適當增加電動機的電感。但轉子槽漏抗較大其集膚效應也大，高次諧波銅耗也增大。因此，電動機漏抗的大小要兼顧到整個調(diào)速范圍內(nèi)阻抗匹配的合理性。 3)變頻電動機的主磁路一般設計成不飽和狀態(tài)，一是考慮高次諧波會加深磁路飽和，二是考慮在低頻時，為了提高輸出轉矩而適當提高變頻器的輸出電壓。 2、結構設計再結構設計時，主要也是考慮非正弦電源特性對變頻電機的絕緣結構、振動、噪聲冷卻方式等方面的影響，一般注意以下問題: 1)絕緣等級，一般為F級或更高，加強對地絕緣和線匝絕緣強度，特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力。 2)對電機的振動、噪聲問題，要充分考慮電動機構件及整體的剛性，盡力提高其固有頻率，以避開與各次力波產(chǎn)生共振現(xiàn)象。 3)冷卻方式:一般采用強迫通風冷卻，即主電機散熱風扇采用獨立的電機驅動。 4)防止軸電流措施，對容量超過160KW電動機應采用軸承絕緣措施。主要是易產(chǎn)生磁路不對稱，也會產(chǎn)生軸電流，當其他高頻分量所產(chǎn)生的電流結合一起作用時，軸電流將大為增加，從而導致軸承損壞，所以一般要采取絕緣措施。 5)對恒功率變頻電動機，當轉速超過3000/min時，應采用耐高溫的特殊潤滑脂，以補償軸承的溫度升高步進電機步進電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉過一個步距角。這一線性關系的存在，加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領域用步進電機來控制變的非常的簡單。雖然步進電機已被廣泛地應用，但步進電機并不能象普通的直流電機，交流電機在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進電機卻非易事，它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業(yè)知識。目前,生產(chǎn)步進電機的廠家的確不少，但具有專業(yè)技術人員，能夠自行開發(fā)，研制的廠家卻非常少，大部分的廠家只一、二十人，連最基本的設備都沒有。僅僅處于一種盲目的仿制階段。這就給戶在產(chǎn)品選型、使用中造成許多麻煩。簽于上述情況，我們決定以廣泛的感應子式步進電機為例。敘述其基本工作原理。望能對廣大用戶在選型、使用、及整機改進時有所幫助。二、感應子式步進電機工作原理 (一)反應式步進電機原理由于反應式步進電機工作原理比較簡單。下面先敘述三相反應式步進電機原理。 1、結構: 電機轉子均勻分布著很多小齒，定子齒有三個勵磁繞阻，其幾何軸線依次分別與轉子齒軸線錯開。 0、1/3て、2/3て,(相鄰兩轉子齒軸線間的距離為齒距以て表示)，即A與齒1相對齊，B與齒2向右錯開1/3て，C與齒3向右錯開2/3て，A'與齒5相對齊，(A'就是A，齒5就是齒1)下面是定轉子的展開圖: 2、旋轉: 如A相通電，B，C相不通電時，由于磁場作用，齒1與A對齊，(轉子不受任何力以下均同)。如B相通電，A，C相不通電時，齒2應與B對齊，此時轉子向右移過1/3て，此時齒3與C偏移為1/3て，齒4與A偏移(て-1/3て)=2/3て。如C相通電，A，B相不通電，齒3應與C對齊，此時轉子又向右移過1/3て，此時齒4與A偏移為1/3て對齊。如A相通電，B，C相不通電，齒4與A對齊，轉子又向右移過1/3て這樣經(jīng)過A、B、C、A分別通電狀態(tài)，齒4(即齒1前一齒)移到A相，電機轉子向右轉過一個齒距，如果不斷地按A，B，C，A……通電，電機就每步(每脈沖)1/3て,向右旋轉。如按A，C，B，A……通電，電機就反轉。由此可見:電機的位置和速度由導電次數(shù)(脈沖數(shù))和頻率成一一對應關系。而方向由導電順序決定。不過，出于對力矩、平穩(wěn)、噪音及減少角度等方面考慮。往往采用A-AB-B-BC-C-CA-A這種導電狀態(tài)，這樣將原來每步1/3て改變?yōu)?/6て。甚至于通過二相電流不同的組合，使其1/3て變?yōu)?/12て，1/24て，這就是電機細分驅動的基本理論依據(jù)。不難推出:電機定子上有m相勵磁繞阻，其軸線分別與轉子齒軸線偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。并且導電按一定的相序電機就能正反轉被控制--這是旋轉的物理條件。只要符合這一條件我們理論上可以制造任何相的步進電機，出于成本等多方面考慮，市場上一般以二、三、四、五相為多。 3、力矩: 電機一旦通電，在定轉子間將產(chǎn)生磁場(磁通量Ф)當轉子與定子錯開一定角度產(chǎn)生力 F與(dФ/dθ)成正比 S 其磁通量Ф=Br*S Br為磁密，S為導磁面積 F與L*D*Br成正比 L為鐵芯有效長度，D為轉子直徑 Br=N·I/R N·I為勵磁繞阻安匝數(shù)(電流乘匝數(shù))R為磁阻。力矩=力*半徑力矩與電機有效體積*安匝數(shù)*磁密成正比(只考慮線性狀態(tài)) 因此，電機有效體積越大，勵磁安匝數(shù)越大，定轉子間氣隙越小，電機力矩越大，反之亦然。 (二)感應子式步進電機 1、特點: 感應子式與傳統(tǒng)的反應式相比，結構上轉子加有永磁體，以提供軟磁材料的工作點，而定子激磁只需提供變化的磁場而不必提供磁材料工作點的耗能，因此該電機效率高，電流小，發(fā)熱低。因永磁體的存在，該電機具有較強的反電勢，其自身阻尼作用比較好，使其在運轉過程中比較平穩(wěn)、噪音低、低頻振動小。感應子式某種程度上可以看作是低速同步的電機。一個四相電機可以作四相運行，也可以作二相運行。(必須采用雙極電壓驅動)，而反應式電機則不能如此。例如:四相，八相運行(A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A)完全可以采用二相八拍運行方式.不難發(fā)現(xiàn)其條件為C=,D=. 一個二相電機的內(nèi)部繞組與四相電機完全一致，小功率電機一般直接接為二相，而功率大一點的電機，為了方便使用，靈活改變電機的動態(tài)特點，往往將其外部接線為八根引線(四相)，這樣使用時，既可以作四相電機使用，可以作二相電機繞組串聯(lián)或并聯(lián)使用。 2、分類感應子式電機以相數(shù)可分為:二相電機、三相電機、四相電機、五相電機等。以機座號(電機外徑)可分為:42BYG(BYG為感應子式步進電機代號)、57BYG、86BYG、110BYG、(國際標準)，而像70BYG、90BYG、130BYG等均為國內(nèi)標準。 3、步進電機的靜態(tài)指標術語相數(shù):產(chǎn)生不同對極N、S磁場的激磁線圈對數(shù)。常用m表示。拍數(shù):完成一個磁場周期性變化所需脈沖數(shù)或導電狀態(tài)用n表示，或指電機轉過一個齒距角所需脈沖數(shù)，以四相電機為例，有四相四拍運行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍運行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A. 步距角:對應一個脈沖信號，電機轉子轉過的角位移用θ表示。θ=360度(轉子齒數(shù)J*運行拍數(shù))，以常規(guī)二、四相，轉子齒為50齒電機為例。四拍運行時步距角為θ=360度/(50*4)=1.8度(俗稱整步)，八拍運行時步距角為θ=360度/(50*8)=0.9度(俗稱半步)。定位轉矩:電機在不通電狀態(tài)下，電機轉子自身的鎖定力矩(由磁場齒形的諧波以及機械誤差造成的) 靜轉矩:電機在額定靜態(tài)電作用下，電機不作旋轉運動時，電機轉軸的鎖定力矩。此力矩是衡量電機體積(幾何尺寸)的標準，與驅動電壓及驅動電源等無關。雖然靜轉矩與電磁激磁安匝數(shù)成正比，與定齒轉子間的氣隙有關，但過分采用減小氣隙，增加激磁安匝來提高靜力矩是不可取的，這樣會造成電機的發(fā)熱及機械噪音。 4、動態(tài)指標及術語: 1、步距角精度: 步進電機每轉過一個步距角的實際值與理論值的誤差。用百分比表示:誤差/步距角*100%。不同運行拍數(shù)其值不同，四拍運行時應在5%之內(nèi)，八拍運行時應在15%以內(nèi)。 2、失步: 電機運轉時運轉的步數(shù)，不等于理論上的步數(shù)。稱之為失步。 3、失調(diào)角: 轉子齒軸線偏移定子齒軸線的角度，電機運轉必存在失調(diào)角，由失調(diào)角產(chǎn)生的誤差，采用細分驅動是不能解決的。 4、最大空載起動頻率: 電機在某種驅動形式、電壓及額定電流下，在不加負載的情況下，能夠直接起動的最大頻率。 5、最大空載的運行頻率: 電機在某種驅動形式，電壓及額定電流下，電機不帶負載的最高轉速頻率。 6、運行矩頻特性: 電機在某種測試條件下測得運行中輸出力矩與頻率關系的曲線稱為運行矩頻特性，這是電機諸多動態(tài)曲線中最重要的，也是電機選擇的根本依據(jù)。如下圖所示: 其它特性還有慣頻特性、起動頻率特性等。電機一旦選定，電機的靜力矩確定，而動態(tài)力矩卻不然，電機的動態(tài)力矩取決于電機運行時的平均電流(而非靜態(tài)電流)，平均電流越大，電機輸出力矩越大，即電機的頻率特性越硬。如下圖所示: 其中，曲線3電流最大、或電壓最高;曲線1電流最小、或電壓最低，曲線與負載的交點為負載的最大速度點。要使平均電流大，盡可能提高驅動電壓，使采用小電感大電流的電機。 7、電機的共振點:步進電機均有固定的共振區(qū)域，二、四相感應子式的共振區(qū)一般在180-250pps之間(步距角1.8度)或在400pps左右(步距角為0.9度)，電機驅動電壓越高，電機電流越大，負載越輕，電機體積越小，則共振區(qū)向上偏移，反之亦然，為使電機輸出電矩大，不失步和整個系統(tǒng)的噪音降低，一般工作點均應偏移共振區(qū)較多。 8、電機正反轉控制: 當電機繞組通電時序為AB-BC-CD-DA或()時為正轉，通電時序為DA-CA-BC-AB或()時為反轉齒輪馬達齒輪馬達是輸入壓力流體，使泵殼內(nèi)相互嚙合的兩個(或兩個以上)齒輪轉動的液壓馬達。線性馬達我們常說的磁懸浮，往往和線性馬達驅動有著很大聯(lián)系磁浮運輸系統(tǒng)通常采用“線性馬達”作為推進系統(tǒng)，有關線性馬達之特性先予以說明。一般馬達的構造是中間一根帶有“轉子”(Rotor) 可以轉動的軸，四周則是“定子”(Stator)，裝了線圈通電后即可產(chǎn)生磁場。所謂線性馬達就是將馬達沿軸線方向切開后予以展開，使馬達的回轉運動變?yōu)橹本€運動，故稱之為線性馬達 (詳如圖3所示)。線性馬達因定子與轉子裝設位置之不同而有線性感應馬達 (LIM) 與線性同步馬達 (LSM) 之分:線性感應馬達是在導軌上安裝反應板 (以鋁板當轉子)，而在列車上裝線性感應馬達之構成原理 [1]設靠三相交流電力勵磁的移動用電磁石 (作為定子)，分左右兩排夾裝在鋁板兩旁 (但不接觸)，磁力線與鋁板垂直相交，鋁板即感應而生電流，因而產(chǎn)生驅動力。由于線性感應馬達的定子裝在列車上，較導軌短，因此線性感應馬達又稱為“短定子線性馬達”(Short-stator Motor);線性同步馬達的原理則是將超導電磁石裝于列車上 (當作轉子)，軌道上則裝有三相電樞線圈 (作為定子)，當軌道上的線圈供應以可變周波數(shù)的三相交流電時，即能驅動車輛。由于車輛移動的速度系依與三相交流電周波數(shù)成比例的同步速度移動，故稱為線性同步馬達，而又由于線性同步馬達的定子裝于軌道上，與軌道同長，故線性同步馬達又稱為“長定子線性馬達”(Long-stator Motor)。傳統(tǒng)軌道運輸系統(tǒng)由于使用專用軌道，并以鋼輪作為支撐與導引，因此隨著速度的增加，行駛阻力會遞增，而牽引力則遞減，列車行駛阻力大于牽引力時即無法再加速，故一直無法突破地面運輸系統(tǒng)理論上最高速度每小時375公里的瓶頸 [1]。雖然法國TGV曾創(chuàng)下傳統(tǒng)軌道運輸系統(tǒng)時速515.3公里的世界紀錄，但因輪軌材料會有過熱疲乏的問題，故現(xiàn)今德、法、西、日等國之高鐵商業(yè)營運時速均不超過300公里。因此，如要進一步提升車輛速度，必須放棄傳統(tǒng)以車輪行駛之方式，而采用“磁力懸浮”(Magnetic Levitation，簡稱“磁浮”Maglev) 的方式，使列車浮離車道行駛，以減少摩擦力、大幅提高車輛的速度。此一浮離車道的作法，除不會造成噪音或空氣污染外，并可增進能源使用之效率。另外采用“線性馬達”(Linear Motor) 亦可加快該磁浮運輸系統(tǒng)的速度，因此使用線性馬達的磁浮運輸系統(tǒng)應運而生。所謂磁浮運輸系統(tǒng)就是利用磁力相吸或相斥的原理，使列車浮離車道，此磁力的來源可分為“常電導磁石”(Permanent Magnets) 或“超導磁石”(Super Conducting Magnets, SCM)。所謂的常電導磁石就是一般的電磁鐵，即只有通電時才具有磁性，電流一切斷則磁性消失，由于列車在極高速時集電困難，故常電導磁石僅能適用于采用磁力相斥原理、速度相對較慢 (約300kph) 的磁浮列車;至于速度高達500kph以上的磁浮列車 (利用磁力相吸原理)，就非使用通一次電就永久具有磁性 (因此列車可以不用集電) 之超導磁石不可。因磁浮運輸系統(tǒng)是利用磁力相吸或相斥的原理，故導致其分為“電動懸浮”(Electrodynamic Suspension, EDS) 與“電磁懸浮”(Electromagnetic Suspension, EMS) 兩種型態(tài)。電動懸浮 (EDS) 是利用同性相斥的原理，當列車經(jīng)由外力而移動，裝置于列車上的常電導磁石產(chǎn)生移動磁場，而在軌道上的線圈產(chǎn)生感應電流，此電流再生磁場，由于此二磁場方向相同，故列車與軌道間產(chǎn)生互斥力，列車隨即由此互斥力舉升而懸浮。因列車的懸浮是靠兩磁場作用力相互平衡而達成，故其懸浮高度可固定不變 (約10 ~ 15mm)，列車即因此具有相當之穩(wěn)定性。此外，列車必須先以其他方式啟動，其所帶之磁場才能產(chǎn)生感應電流與磁場，車輛才會懸浮;因此，列車必須裝置車輪以便“起飛”與“降落”之用，當速度達40kph以上時，列車開始懸浮 (即“起飛”)，車輪自動收起;同理當速度漸減不再懸浮時，車輪自動放下以便滑行 (即“降落”)。通常采用電動懸浮 (EDS) 的系統(tǒng)，只能以“線性同步馬達”(Linear Synchronous Motor, LSM) 作為推進系統(tǒng)，且其速度相對較慢 (約300kph)，圖1即顯示電動懸浮系統(tǒng) (EDS) 與線性同步馬達 (LSM) 之組合。電動懸浮系統(tǒng) (EDS) 與線性同步馬達 (LSM) 之組合 [1]電磁懸浮 (EMS) 則是利用異性相吸的原理，列車兩側向導軌環(huán)抱 (類似跨座式單軌系統(tǒng))，列車環(huán)抱的下部裝有電磁石，導軌的底部裝有鋼板代替線圈，此時導軌之鋼板在上，而列車之電磁石在下，當通電勵磁時，電磁石產(chǎn)生之磁場吸引力吸引列車向上，列車因重力而下沉，兩力平衡時使列車與導軌間產(chǎn)生間隙 (Gap)，列車即因此懸浮，其懸浮高度 (約10 ~ 15mm) 因磁力強弱而產(chǎn)生變化，故磁場之勵磁電流須采封閉回路以保持磁力穩(wěn)定。此外，列車一開始 (速度為零時) 即可產(chǎn)生懸浮，因此列車不須裝置車輪。通常采用電磁懸浮 (EMS) 的系統(tǒng)，可采用“線性感應馬達”(Linear Induction Motor, LIM) 或線性同步馬達 (LSM) 作為推進系統(tǒng)，其速度可高達500kph以上，圖2即顯示電磁懸浮系統(tǒng) (EMS) 與線性感應馬達 (LIM) 之組合。汽缸拼音:qìgāng英文:[cylinder] 釋義:發(fā)動機內(nèi)的圓筒形空室,里面有一個由工作流體的壓力或膨脹力推動的活塞,某些特殊型發(fā)動機內(nèi)的類似的、但非圓筒形的部分汽車發(fā)動機常用缸數(shù)有3、4、5、6、8、10、12缸。排量1升以下的發(fā)動機常用3缸(如夏利7100)，1-2.5升一般為4缸發(fā)動機，3升左右的發(fā)動機一般為6缸，4升左右為8缸，5.5升以上用12缸發(fā)動機。按照發(fā)動機的排列方式，又可分為有W型12缸發(fā)動機(如大眾輝騰W12、奧迪A8W12)、V型12缸發(fā)動機(如奔馳S600、寶馬760)、W型8缸發(fā)動機(如帕薩特W8)、V型8缸發(fā)動機(如新奧迪A6L4.2)、水平對置6缸發(fā)動機(如斯巴魯森林人)、V型6缸發(fā)動機、直列5缸發(fā)動機和直列4缸發(fā)動機等。一般來說，在同等缸徑下，缸數(shù)越多，排量越大，功率越高;在同等排量下，缸數(shù)越多，缸徑越小，轉速可以提高，從而獲得較大的提升功率。一般來說，同等排量情況下，氣門越多，進排氣效率越好，就像一個人跑步，累得氣喘吁吁時，需要張大嘴巴呼吸。傳統(tǒng)的發(fā)動機多是每缸一個進氣門和一個排氣門，這種二氣門配氣機構相對比較簡單，制造成本低，維修起來也相對容易。對于輸出功率要求不太高的普通發(fā)動機來說，兩氣門就能獲得較為滿意的發(fā)動機輸出功率與扭矩性能。排量較大、功率較大的發(fā)動機要采用多氣門技術。最簡單的多氣門技術是三氣門結構，即在一進一排的二氣門結構基礎上再加上一個進氣門。近年來，世界各大汽車公司新開發(fā)的轎車大多采用四氣門結構。四氣門配氣機構中，每個氣缸各有兩個進氣門和兩個排氣門。四氣門結構能大幅度提高發(fā)動機的吸氣、排氣效率，新款轎車大都采用四氣門技術。當然，大眾汽車多采用五氣門技術，如老款捷達王的20V發(fā)動機，寶來1.8T發(fā)動機也是五氣門。不過，達到或超過六氣門不僅使配氣結構過于復雜，還會導致發(fā)動機壽命縮短，氣門開啟的空間簾區(qū)(氣門的圓周和氣門的升程)也較小，效率下降。因此，四氣門技術目前使用最為普遍。需要指出的是，汽缸和氣門數(shù)可以作為判斷發(fā)動機優(yōu)劣的標準之一，但不是唯一標準。比如，寶馬公司的直列4缸2.0升發(fā)動機，由于其獨特的可變氣門技術，在功率和扭矩輸出上絲毫不遜于普通的6缸機，這也是寶馬318轎車動力性廣受好評的原因。奔馳公司長期采用每缸3氣門技術，也達到了很好的功率、扭矩和環(huán)保水平。此外，配備渦輪增壓技術后，寶來1.8T4缸機的功率和扭矩也能達到普通6缸機的水平: 回答者：網(wǎng)友

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