許多應(yīng)用都會用到功率低于300 W的小型電機(jī),例如汽車、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、紙張?zhí)幚頇C(jī)、工廠自動化、太空和軍事載具、測試設(shè)備和機(jī)械人。整體而言,電機(jī)的產(chǎn)量約和其功率大小成反比,這表示小型電機(jī)的產(chǎn)量遠(yuǎn)超過大型電機(jī)。應(yīng)用最廣泛的小型電機(jī)包括直流電機(jī)、無刷直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)。
步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)和無刷直流電機(jī)的主要區(qū)別在于它們的驅(qū)動方式。步進(jìn)電機(jī)是以步階方式分段移動,直流電機(jī)和無刷直流電機(jī)通常則采用連續(xù)移動的模擬控制方式。由于步進(jìn)電機(jī)采用步階移動,所以特別適合絕對尋址應(yīng)用,目前市場上常見的步進(jìn)電機(jī)已能提供每一步1.8°或0.9°的精確移動能力。步進(jìn)電機(jī)采用直接控制方式,它的主要命令和控制變量都是步階位置 (step position);相形之下,直流電機(jī)則是以電機(jī)電壓做為控制變量,以位置或速度做為命令變量。直流電機(jī)需要反饋控制系統(tǒng),它會以間接方式控制電機(jī)位置,步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)多半則是以「開環(huán)」方式進(jìn)行操作。
步進(jìn)電機(jī)
步進(jìn)電機(jī)可以根據(jù)電機(jī)結(jié)構(gòu)、驅(qū)動架構(gòu)和步進(jìn)方式來分類。步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)有好幾種,包括可變磁阻 (variable reluctance)、永磁和混合式永磁 (hybrid permanent magnet),永磁步進(jìn)電機(jī)的成本很低,多半用于價格低廉的消費(fèi)性產(chǎn)品�;旌鲜讲竭M(jìn)電機(jī)的價格略高,是工業(yè)移動控制應(yīng)用最常見的電機(jī)�?勺兇抛桦姍C(jī)通常有3或5個相位,需要采用不同的驅(qū)動電路架構(gòu)。
單極性 (unipolar) 和雙極性 (bipolar) 是步進(jìn)電機(jī)最常采用的兩種驅(qū)動架構(gòu)。單極性驅(qū)動電路使用四顆晶體管來驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)的兩組相位,電機(jī)結(jié)構(gòu)則如圖1所示包含兩組帶有中間抽頭的線圈,整個電機(jī)共有六條線與外界連接。這類電機(jī)有時又稱為四相電機(jī),但這種稱呼容易令人混淆又不正確,因?yàn)樗鋵?shí)只有兩個相位,精確的說法應(yīng)是雙相位六線式步進(jìn)電機(jī)。六線式步進(jìn)電機(jī)雖又稱為單極性步進(jìn)電機(jī),實(shí)際上卻能同時使用單極性或雙極性驅(qū)動電路。
雙極性步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電路則如圖2所示,它會使用八顆晶體管來驅(qū)動兩組相位。雙極性驅(qū)動電路可以同時驅(qū)動四線式或六線式步進(jìn)電機(jī),雖然四線式電機(jī)只能使用雙極性驅(qū)動電路,它卻能大幅降低量產(chǎn)型應(yīng)用的成本。雙極性步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路的晶體管數(shù)目是單極性驅(qū)動電路的兩倍,其中四顆下端晶體管通常是由微控制器直接驅(qū)動,上端晶體管則需要成本較高的上端驅(qū)動電路。雙極性驅(qū)動電路的晶體管只需承受電機(jī)電壓,所以它不像單極性驅(qū)動電路一樣需要箝位電路。
直流和無刷直流電機(jī)
直流電機(jī)是最常見和成本最低的小型電機(jī),并且廣泛用于各種應(yīng)用。無刷直流電機(jī)宣稱能提供更高可靠性以及更低噪聲和成本,然而到目前為止,它卻只能在磁盤或計(jì)算機(jī)風(fēng)扇等少數(shù)量產(chǎn)應(yīng)用中取代傳統(tǒng)直流電機(jī)。在某些應(yīng)用里,無刷直流電機(jī)有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)勝過傳統(tǒng)電刷電機(jī),例如它以電子組件和傳感器取代電刷,不但延長電機(jī)壽命和減少維護(hù)成本,而且也沒有電刷產(chǎn)生的噪音。直流電機(jī)的特性使它成為調(diào)速系統(tǒng)最容易使用的電機(jī)。
熱門產(chǎn)品:高效電機(jī) 高壓電機(jī) 低壓電機(jī) 變頻電機(jī) 防爆電機(jī) 同步電機(jī) 直流電機(jī) 電機(jī)配件 電機(jī)維修 水泵配件 電機(jī)節(jié)能改造
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