电动机的选择一般是容量的选择,而选择电动机容量的选择应根据以下三个基本原则进行。 1.发热:电动机在运行时,必须保证电动机的实际zui高工作温度等于或略小于电动机绝缘的允许zui高工作温度。 2.过载能力:决定电动机容量的主要因素不是发热而是电动机的过载能力。即所选电动机的zui大转矩 (对于异步电动机)或zui大允许电流 (对于直流电动机)必须大于运行过程中可能出现的zui大负载转矩 和zui大负载电流。 3.启动能力:由于鼠笼式异步电动机的启动转矩一般较小,所以,为使电动机能可靠启动,必须保证 选用电动机容量的方法一般有计算法、统计分析法和类比法。
电动机类型选择的基本依据是在在满足生产机械对拖动系统静态和动态特性要求的前提下,力求结构简单、运行可靠、维护方便、价格低廉。 (1)对于不要求调速、启动性能亦无过高要求的生产机械,应优先考虑使用一般鼠笼式异步电动机。若要求启动转矩大,则可选用高启动转矩的鼠笼式异步电动机。 (2)对于要求经常起、制动,且负载转矩较大、又有一定调速要求的生产机械,应考虑选用绕线式异步电动机;对于周期性波动负载的生产机械,为了削平尖锋负载,一般都采用电动机带飞轮工作,这种情况下也应选用绕线式异步电动机。 (3)对于只需要几种速度,而不要求无极调速的生产机械,为了简化变速机构,可选用多速异步电动机。 (4)对于要求恒速稳定运行的生产机械,且需要补偿电网功率因数的场合,应优先考虑用同步电动机。 (5)对于需要大的启动转矩,又要求恒功率调速的生产机械,常选用直流串励或复励电动机。 (6)对于要求大范围无极调速,且要求经常启动、制动、正反转的生产机械,则可选用带调速装置的直流电动机或鼠笼式异步电动机。 对于要求调速范围很宽的生产机械,zuihao从机械变速和电气调速二者结合起来考虑,易于收到技术和经济指标较高的效果。 |
直线电动机是一种能直接将电能转换为直线运动的伺服驱动元件。在交通运输、机械工业和仪器工业中,直线电动机已得到推广和应用。它为实现高精度、响应快和高稳定的机电传动和控制开辟了新的领域。 原则上对于每一种旋转电动机都有相应的直线电动机,故它的种类很多,但一般按工作原理来区分,可分为直线异步电动机、直线直流电动机和直线同步电动机三种。由于直线电动机与旋转电动机在原理上基本相同,故下面只简单介绍直线异步电动机,使读者对这类电动机有个基本的认识。 直线异步电动机与鼠笼式异步电动机工作原理完全相同,两者只是在结构形式上有所差别。图6.28(b)所示是直线异步电动机的结构示意图,它相当于把旋转异步电动机(如图6.28(a)所示)沿径向剖开,并将定。转子圆周展开成平面。直线异步电动机的定子一般是初级,而它的转子(动子)则是次级。在实际应用中初级和次级不能做成完全相等长度,而应该做成初、次级长短不等的结构如图6.29(a)、(b)所示。 由于短初级结构比较简单,故一般常采用短初级。下面以短初级直线异步电动机为例来说明它的工作原理。 直线电动机是由旋转电动机演变而来的,因而当初级的多相绕组通入多相电流后,也会产生一个气隙磁场,这个磁场的磁感应强度按通电的相序顺序作直线移动,该磁场称为波磁场。显然行波的移动速度与旋转磁场在定子内圆表面的线速度是一样的,这个速度称之为同步线速,用表示,且
式中 ——极距(cm) f——电源频率(hz) 在行波磁场切割下,刺激导条将产生感应电势和电流,所有导条的电流和气隙磁场互相作用,产生切向电磁力f。如果初级是固定不动的,那么次级就顺着行波磁场运动的方向作直线运动。 直线异步电动机的推力公式与三相异步电动机转矩公式相类似。即
式(6.24)表明直线异步电动机的速度与电机极距及电源频率成正比,因此,改变极距或电源频率都可以改变电动机的速度。 与旋转电动机一样,改变直线异步电动机初级绕组的通电相序,就可改变电动机运动的方向,从而可使直线电动机作往复运动。 直线异步电动机的机械特性、调速特性等都与交流伺服电动机相似,因此,直线异步电动机的启动和调速以及制动方法与旋转电动机也相同。 直线电动机较之旋转电动机有下列优点: (1)直线电动机无需中间传动机构,因而使整个机构得到简化,提高了精度,减少了振动和噪声。 (2)响应快速。用直线电动机拖动时,由于不存在中间传动机构的惯量和阻力矩的影响,因而加速和减 速时间短,可实现快速启动和正反向运行。 (3)散热良好,额定值高,电流密度可取很大,对启动的限制小。 (4)转配灵活性大,往往可将电机的定子和动子分别与其他电机体合成一体。 直线电动机和旋转电动机相比较,它存在着效率和功率因数低、电源功率大及低速性能差等缺点。 直线电动机主要用于吊车传动、金属传送带、冲压锻压机床以及告诉电力机车等方面。此外,它还可以 用在悬挂式车辆传动、工件传送系统、车床导轨、门阀的开闭驱动装置等处。如将直线电动机作为机床工 作台进给驱动装置时,则可将初级(定子)固定在被驱动体(滑板)上,也可以将它固定在基座或床身上。
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