并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組與轉(zhuǎn)子繞組相并聯(lián),其勵(lì)磁電流較恒定,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比,起動(dòng)電流約為額定電流的2.5倍左右。轉(zhuǎn)速則隨電流及轉(zhuǎn)矩的增大而略有下降,短時(shí)過載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的1.5倍。轉(zhuǎn)速變化率較小,為5%~15%??赏ㄟ^消弱磁場(chǎng)的恒功率來(lái)調(diào)速。
復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的定子磁極上除有并勵(lì)繞組外,還裝有與轉(zhuǎn)子繞組串聯(lián)的串勵(lì)繞組(其匝數(shù)較少)。串聯(lián)繞組產(chǎn)生磁通的方向與主繞組的磁通方向相同,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩約為額定轉(zhuǎn)矩的4倍左右,短時(shí)間過載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的3.5倍左右。轉(zhuǎn)速變化率為25%~30%(與串聯(lián)繞組有關(guān))。轉(zhuǎn)速可通過消弱磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)調(diào)整。
控制原理
要讓電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),控制部就根據(jù)Hall-sensor感應(yīng)到的電機(jī)轉(zhuǎn)子所在位置,然后依照定子繞線決定開啟(或關(guān)閉)換流器(Inverter)中功率晶體管的順序,使電流依序流經(jīng)電機(jī)線圈產(chǎn)生順向(或逆向)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),并與轉(zhuǎn)子的磁鐵相互作用,如此就能使電機(jī)順時(shí)/逆時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)到Hall-sensor感應(yīng)出另一組信號(hào)的位置時(shí),控制部又再開啟下一組功率晶體管,如此循環(huán)電機(jī)就可以依同一方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)直到控制部決定要電機(jī)轉(zhuǎn)子停止則關(guān)閉功率晶體管(或只開下臂功率晶體管);要電機(jī)轉(zhuǎn)子反向則功率晶體管開啟順序相反。
一般的無(wú)刷直流電機(jī)本質(zhì)上屬于伺服電機(jī),由同步電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成,是變頻調(diào)速電機(jī)。變壓調(diào)速的無(wú)刷直流電機(jī)是真正意義上的無(wú)刷直流電機(jī),它由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成,定子由鐵心構(gòu)成,線圈采用“順-逆-順-逆……”繞組,由此產(chǎn)生N-S群的固定磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子由一個(gè)圓柱體磁鐵構(gòu)成(中間帶軸),或由電磁鐵加集電環(huán)組成,此無(wú)刷直流電機(jī)可以產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,但不能控制方向,無(wú)論怎么說,本電機(jī)都是一項(xiàng)非常有意義的發(fā)明。當(dāng)作為一個(gè)直流發(fā)電機(jī),本發(fā)明可以產(chǎn)生連續(xù)振幅的直流電流,從而避免使用濾波電容器,轉(zhuǎn)子可以是永磁、有刷勵(lì)磁或無(wú)刷勵(lì)磁。當(dāng)作為大型電機(jī)時(shí),本電機(jī)會(huì)產(chǎn)生自感,需要采用保護(hù)裝置。
三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與單相異步電動(dòng)機(jī)相似,其定子鐵心槽中嵌裝三相繞組(有單層鏈?zhǔn)?、單層同心式和單層交叉式三種結(jié)構(gòu))。定子繞組成接入三相交流電源后,繞組電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流,轉(zhuǎn)子在感應(yīng)電流和氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相互作用下,又產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)柜(即異步轉(zhuǎn)柜),使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。
單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的定子由凸極鐵心和勵(lì)磁繞組組成,轉(zhuǎn)子由隱極鐵心、電樞繞組、換向器及轉(zhuǎn)軸等組成。勵(lì)磁繞組與電樞繞組之間通過電刷和換向器形成串聯(lián)回路。單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)屬于交、直流兩用電動(dòng)機(jī),它既可以使用交流電源工作,也可以使用直流電源工作。
機(jī)床上傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電機(jī) + 滾珠絲杠”進(jìn)給傳動(dòng)方式,由于受自身結(jié)構(gòu)的限制,在進(jìn)給速度、加速度、快速定位精度等方面很難有突破性的提高,已無(wú)法滿足速切削、超精密加工對(duì)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)伺服性能提出的更高要求。直線電機(jī)將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能,不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。具有起動(dòng)推力大、傳動(dòng)剛度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、定位精度高、行程長(zhǎng)度不受限制等優(yōu)點(diǎn)。在機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中,采用直線電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)與原旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳動(dòng)的大區(qū)別是取消了從電機(jī)到工作臺(tái)(拖板)之間的機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié),把機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度縮短為零,因而這種傳動(dòng)方式又被稱為“零傳動(dòng)”。正是由于這種“零傳動(dòng)”方式,帶來(lái)了原旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式無(wú)法達(dá)到的性能指標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。
動(dòng)前的檢查方法:
1、新的或長(zhǎng)期停用的電機(jī),使用前應(yīng)檢查繞組間和繞組對(duì)地絕緣電阻。通常對(duì)500V以下的電機(jī)用500V絕緣電阻表;對(duì)500-1000V的電機(jī)用1000V絕緣電阻表;對(duì)1000V以上的電機(jī)用2500V絕緣電阻表。絕緣電阻每千伏工作電壓不得小于1MΩ,并應(yīng)在電機(jī)冷卻狀態(tài)下測(cè)量。
2、檢查電機(jī)的外表有無(wú)裂紋,各緊固螺釘及零件是否,電機(jī)的固定情況是否良好。
3、檢查電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作是否可靠。
4、根據(jù)銘牌所示數(shù)據(jù),如電壓、功率、頻率、聯(lián)結(jié)、轉(zhuǎn)速等與電源、負(fù)載比較是否相符。
5、檢查電機(jī)的通風(fēng)情況及軸承潤(rùn)滑情況是否正常。
6、扳動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸,檢查轉(zhuǎn)子能否自由轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有無(wú)雜聲。
7、檢查電機(jī)的電刷裝配情況及舉刷機(jī)構(gòu)是否靈活,舉刷手柄的位置是否正確。
8、檢查電機(jī)接地裝置是否可靠。
電機(jī)保護(hù)器已由過去的機(jī)械式發(fā)展為電子式和智能型,可直接顯示電機(jī)的電流、電壓、溫度等參數(shù),靈敏度高,可靠性高,功能多,調(diào)試方便,保護(hù)動(dòng)作后故障種類一目了然,既減少了電機(jī)的損壞,又方便了故障的判斷,有利于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的故障處理和縮短恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)間。另外,利用電機(jī)氣隙磁場(chǎng)進(jìn)行電機(jī)偏心檢測(cè)技術(shù),使電機(jī)磨損狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)成為可能,通過曲線顯示電機(jī)偏心程度的變化趨勢(shì),可早期發(fā)現(xiàn)軸承磨損和走內(nèi)圓、走外圓等故障,做到早發(fā)現(xiàn),早處理,避免掃膛事故發(fā)生。
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