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文檔簡介
1、電動機的選擇及密封圈的選用知識直流伺服力矩電機可以實現(xiàn)恒力矩調(diào)速,用的是速度環(huán),在使用電機時,每個電機需要配一個電機驅(qū)動器。電機的種類1按工作電源分類:可分為直流電動機和交流電動機。其中交流電動機還分為單相電動機和三相電動機。2按結(jié)構(gòu)及工作原理分類:可分為直流電動機,異步電動機和同步電動機。 關(guān)于轉(zhuǎn)矩,功率怎么算出來的? 電動機的功率應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)機械所需要的功率來選擇,盡量使電動機在額定負載下運行。選擇時應(yīng)注意以下兩點: (1如果電動機功率選得過小就會出現(xiàn)“小馬拉大車”現(xiàn)象,造成電動機長期過載使其絕緣因發(fā)熱而損壞甚至電動機被燒毀。 (2)如果電動機功率選得過大就會出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象其輸出機械
2、功率不能得到充分利用,功率因數(shù)和效率都不高(見表),不但對用戶和電網(wǎng)不利。而且還會造成電能浪費。 要正確選擇電動機的功率,必須經(jīng)過以下計算或比較: (1)對于恒定負載連續(xù)工作方式,如果知道負載的功率(即生產(chǎn)機械軸上的功率)Pl(kw)可按下式計算所需電動機的功率P(kw): P=P1/n1n2式中 n1為生產(chǎn)機械的效率;n2為電動機的效率。即傳動效率。 所選電動機的額定功率應(yīng)等于或稍大于計算所得的功率。 例:某生產(chǎn)機械的功率為395kw機械效率為70、如果選用效率為08的電動機,試求該電動機的功率應(yīng)為多少kw?解:P=P1/ n1n2=3.95/0.7*0.8=7.1kw由于沒有71kw這規(guī)格
3、所以選用75kw的電動機。(2)短時工作定額的電動機與功率相同的連續(xù)工作定額的電動機相比最大轉(zhuǎn)矩大,重量小,價格低。因此,應(yīng)盡量選用短時工作定額的電動機。 (3)對于斷續(xù)工作定額的電動機,其功率的選擇要根據(jù)負載持續(xù)率的大小,選用專門用于斷續(xù)運行方式的電動機。負載持續(xù)串Fs的計算公式為FStg/(tg+to)×100式中 tg為工作時間,t。為停止時間min;tg十to為工作周期時間min。此外也可用類比法來選擇電動機的功率。所謂類比法。就是與類似生產(chǎn)機械所用電動機的功率進行對比。驗證的方法是:使電動機帶動生產(chǎn)機械運轉(zhuǎn),用鉗形電流表測量電動機的工作電流,將測得的電流與該電動機銘牌上標(biāo)出
4、的額定電流進行對比。如果電動機的實際工作電流比銘牌上標(biāo)出的額定電流低70左右則表明電動機的功率選得過大。即“大馬拉小車”應(yīng)調(diào)換功率較小的電動機。如果測得的電動機工作電流比銘牌上標(biāo)出的額定電流大40以上則表明電動機的功率選得過小。即"小馬拉大車",應(yīng)調(diào)換功率較大的電動機. 負載情況 空載 1/4負載 1/2負載 3/4負載 滿載功率因數(shù) 0.2 0.5 0.77 0.85 0.89效率 0 0.78 0.85 0.88 0.895功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值,即cos=P/S有功功率、無功功率、視在功率三者的關(guān)系: 1、有功功率(平均功率) 正弦交流電在一個周期內(nèi)的平均
5、功率為: 有功功率就是瞬時功率的平均值,也就是瞬時功率公式的第一部分,其中,cos 稱為RLC電路的功率因數(shù)。 2、無功功率 有功功率反映的是電路消耗的功率,而無功功率反映的是電路儲能元件的能量交換情況,它等于能量變換的最大功率,計算可得: 3、視在功率 交流電路中總電壓與總電流有效值的乘積叫做視在功率,即: 視在功率、有功功率和無功功率構(gòu)成一個直角三角形,我們稱為功率三角形。電機(即馬達)的定義:電機是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。電動機也俗稱馬達),在電路中用字母“M”(舊標(biāo)準(zhǔn)用“D”)表示。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩,作為用電器或各種機械的動力源。 發(fā)電機在電路中用
6、字母“G”表示。它的主要作用是利用機械能轉(zhuǎn)化為電能 。1按工作電源種類劃分:可分為直流電機和交流電機。 1.1直流電動機按工作原理可劃分:無刷直流電動機和有刷直流電動機。 1.2其中交流電機還可分:單相電機和三相電機。 2按結(jié)構(gòu)和工作原理劃分:可分為直流電動機、(交流)異步電動機、(交流)同步電動機。 3控制用電動機又劃分:步進電動機和伺服電動機等。 步進電機是一種把電脈沖信號轉(zhuǎn)變成直線位移或角位移的元件,每輸入一個脈沖,步進電機就前進一步因此,其直線位移或角位移與脈沖數(shù)成正比;線速度或轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比它廣泛用于數(shù)控機床,繪圖機,軋鋼機的自動控制及自動記錄儀表中 步進電動機的種類很多按運動
7、方式可分為旋轉(zhuǎn)運動,直線運動和平面運動等幾種;按工作原理可分反應(yīng)式,永磁式和永磁感應(yīng)式幾種 異步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是略低于旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速。 同步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與負載大小無關(guān)而始終保持為同步轉(zhuǎn)速。 2無刷直流電動機2.1直流無刷電機的優(yōu)越性 直流電機具有響應(yīng)快速、較大的起動轉(zhuǎn)矩、從零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速具備可提供額定轉(zhuǎn)矩的性能,但直流電機的優(yōu)點也正是它的缺點,因為直流電機要產(chǎn)生額定負載下恒定轉(zhuǎn)矩的性能,則電樞磁場與轉(zhuǎn)子磁場須恒維持90°,這就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在電機轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生火花、碳粉因此除了會造成組件損壞之外,使用場合也受到限制。交流電機沒有碳刷及整流子,免維護、堅固
8、、應(yīng)用廣,但特性上若要達到相當(dāng)于直流電機的性能須用復(fù)雜控制技術(shù)才能達到。 2.2直流無刷電機的控制結(jié)構(gòu) 直流無刷電機是同步電機的一種,直流無刷電機即是將同步電機加上電子式控制(驅(qū)動器),控制定子旋轉(zhuǎn)磁場的頻率并將電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速回授至控制中心反復(fù)校正,以期達到接近直流電機特性的方式。也就是說直流無刷電機能夠在額定負載范圍內(nèi)當(dāng)負載變化時仍可以控制電機轉(zhuǎn)子維持一定的轉(zhuǎn)速。 電機用途1:伺服電動機 伺服電動機廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)中,能將輸入的電壓信號轉(zhuǎn)換為電機軸上的機械輸出量,拖動被控制元件,從而達到控制目的。 伺服電動機有直流和交流之分,最早的伺服電動機是一般的直流電動機,在控制精度不高的情況下,
9、才采用一般的直流電機做伺服電動機。目前的直流伺服電動機從結(jié)構(gòu)上講,就是小功率的直流電動機,其勵磁多采用電樞控制和磁場控制,但通常采用電樞控制。 2:步進電動機 步進電動機主要應(yīng)用在數(shù)控機床制造領(lǐng)域,由于步進電動機不需要A/D轉(zhuǎn)換,能夠直接將數(shù)字脈沖信號轉(zhuǎn)化成為角位移,所以一直被認(rèn)為是最理想的數(shù)控機床執(zhí)行元件。 除了在數(shù)控機床上的應(yīng)用,步進電機也可以用在其他的機械上,比如作為自動送料機中的馬達,作為通用的軟盤驅(qū)動器的馬達,也可以應(yīng)用在打印機和繪圖儀中。 3:力矩電動機 力矩電動機具有低轉(zhuǎn)速和大力矩的特點。一般在紡織工業(yè)中經(jīng)常使用交流力矩電動機,其工作原理和結(jié)構(gòu)和單相異步電動機的相同。 4:開關(guān)磁
10、阻電動機 開關(guān)磁阻電動機是一種新型調(diào)速電動機,結(jié)構(gòu)極其簡單且堅固,成本低,調(diào)速性能優(yōu)異,是傳統(tǒng)控制電動機強有力競爭者,具有強大的市場潛力。 5:無刷直流電動機 無刷直流電動機的機械特性和調(diào)節(jié)特性的線性度好,調(diào)速范圍廣,壽命長,維護方便噪聲小,不存在因電刷而引起的一系列問題,所以這種電動機在控制系統(tǒng)中有很大的應(yīng)用。 6:直流電動機 直流電動機具有調(diào)速性能好、起動容易、能夠載重起動等優(yōu)點,所以目前直流電動機的應(yīng)用仍然很廣泛,尤其在可控硅直流電源出現(xiàn)以后。 7:異步電動機 異步電動機具有結(jié)構(gòu)簡單,制造、使用和維護方便,運行可靠以及質(zhì)量較小,成本較低等優(yōu)點。異步電動機主要廣泛應(yīng)用于驅(qū)動機床、水泵、鼓風(fēng)
11、機、壓縮機、起重卷揚設(shè)備、礦山機械、輕工機械、農(nóng)副產(chǎn)品加工機械等大多數(shù)工農(nóng)生產(chǎn)機械以及家用電器和醫(yī)療器械等。 在家用電器中應(yīng)用比較多,例如電扇、電冰箱、空調(diào)、吸塵器等。 8:同步電動機 同步電動機主要用于大型機械,如鼓風(fēng)機、水泵、球磨機、壓縮機、軋鋼機以及小型、微型儀器設(shè)備或者充當(dāng)控制元件。其中三相同步電動機是其主體。此外,還可以當(dāng)調(diào)相機使用,向電網(wǎng)輸送電感性或者電容性無功功率。 減速電機減速電機是指減速機和電機(馬達)的集成體。這種集成體通常也可稱為齒輪馬達或齒輪電機。減速電機1、減速電機結(jié)合國際技術(shù)要求制造,具有很高的科技含量。 2、節(jié)省空間,可靠耐用,承受過載能力高,功率可達95KW以上
12、。 3、能耗低,性能優(yōu)越,減速機效率高達95%以上。 減速電機分類 1、大功率齒輪減速電機 2、同軸式斜齒輪減速電機 3、平行軸斜齒輪減速電機 4、螺旋錐齒輪減速電機 5、YCJ系列齒輪減速電機 電機保護器電機保護器的作用是給電機全面的保護,在電機出現(xiàn)過載、缺相、堵轉(zhuǎn)、短路、過壓、欠壓、漏電、三相不平衡、過熱、軸承磨損、定轉(zhuǎn)子偏心時,予以報警或保護的裝置。 二、選型的基本方法 (一)與選型有關(guān)的條件 1、電機參數(shù):要先了解電機的規(guī)格型號、功能特性、防護型式、額定電壓、額定電流、額定功率、電源頻率、絕緣等級等。這些內(nèi)容基本能給用戶正確選擇保護器提供了參考依據(jù)。 2、環(huán)境條件:主要指常溫、高溫、高
13、寒、腐蝕度、震動度、風(fēng)沙、海拔、電磁污染等。 3、電機用途:主要指拖動機械設(shè)備要求特點,如風(fēng)機、水泵、空壓機、車床、油田抽油機等不同負載機械特性。 4、控制方式:控制模式有手動、自動、就地控制、遠程控制、單機獨立運行、生產(chǎn)線集中控制等情況。啟動方式有直接、降壓、星角、頻敏變阻器、變頻器、軟起動等。 5、其他方面:用戶對現(xiàn)場生產(chǎn)監(jiān)護管理情況,非正常性的停機對生產(chǎn)影響的嚴(yán)重程度等。 伺服:一詞源于希臘語“奴隸”的意思。同步電機和異步電機的區(qū)別 異步電機是一種交流電機,其負載時的轉(zhuǎn)速與所接電網(wǎng)的頻率之比不是恒定關(guān)系。1.直流電機和交流電機有什么區(qū)別?電機調(diào)速大致分
14、為直流電機調(diào)速和交流異步電機調(diào)速兩大類。 直流電機調(diào)速有:1、電樞回路串電阻調(diào)速;2、調(diào)電樞電壓調(diào)速;3、調(diào)勵磁電壓調(diào)速。其中調(diào)電樞電壓調(diào)速使用最為廣泛,雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)就是屬于這一類。 2.直流電機和交流異步電機的區(qū)別: 1、直流電機是有直流電源來供電的,而交流異步電機是有交流電源來供電的。它們在結(jié)構(gòu)上有很大區(qū)別。 2、直流電機是雙勵磁形式,而交流異步電機是單勵磁的設(shè)備。 3.直流電機和交流電機的使用區(qū)別 :直流電機具有響應(yīng)快速、較大的起動轉(zhuǎn)矩、從零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速具備可提供額定轉(zhuǎn)矩的性能,但直流電機的優(yōu)點也正是它的缺點,因為直流電機要產(chǎn)生額定負載下恒定轉(zhuǎn)矩的性能,則電樞磁場與轉(zhuǎn)子磁場須恒維持9
15、0°,這就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在電機轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生火花、碳粉因此除了會造成組件損壞之外,使用場合也受到限制。交流電機沒有碳刷及整流子,免維護、堅固、應(yīng)用廣,但特性上若要達到相當(dāng)于直流電機的性能須用復(fù)雜控制技術(shù)才能達到。交流電動機分為異步電動機和同步電動機兩類。4.直流電機和交流電機區(qū)別 1,直流電機用直流電,交流電機用交流電; 2,直流電機需要換向裝置,分為有刷和無刷。有刷直流電機通過換向器換向,無刷電機通過電路邏輯來換向; 3,交流電機分三相交流電機(又分為:同步和異步)、單相交流電機。 4,交流異步電機和同步電機的區(qū)別
16、160;在于 異步電機的轉(zhuǎn)子為非磁性材料(一般為銅、鋁),同步電機的轉(zhuǎn)子是永磁的(或相當(dāng)于永磁)。 5,單相交流電機和直流電機的區(qū)別: a,單相直流電機轉(zhuǎn)子或定子是永磁體(或相當(dāng)于永磁體,即:極性固定不變化),而單相交流電機轉(zhuǎn)子是非磁體,也不需要通電(一般為鼠籠式)。 b,若把單相交流電通到無刷直流電機上,不需要電源換向邏輯電路 電機便能動作。
17、; c,單相交流電機一般電路(如:家用洗衣機)5.直流電機和交流電機區(qū)別交流電機是分異步電機和同步電機的。而直流電機不分,從某種意義上說,直流電機都是同步的。 直流電機是磁場不動,導(dǎo)體在磁場中運動;交流電機是磁場旋轉(zhuǎn)運動,而導(dǎo)體不動.6.直流電機和交流電機區(qū)別直流電機的硬特性較好;調(diào)速性能較好;維護、保養(yǎng)工作量較大;制造、控制成本較高。交流電機的硬特性較差;調(diào)速性能較差;維護、保養(yǎng)工作量較小;制造、控制成本較低! 7.直流電機和交流電機區(qū)別直流電機可以與伺服的控制精度相媲美. 體積直流大交流小 還有一個是起動轉(zhuǎn)矩 直流大一點的
18、電機都需要外接大的冷卻風(fēng)扇。 直流電機和交流電機差得太大了,電源,調(diào)速原理,構(gòu)造等等都不一樣,一句話,沒什么可比性。 交流電機沒有電刷故障率低,直流電機調(diào)速性能好,力矩大,機械特性好。以前變頻不普及時,要求調(diào)速性能好的地方(機床,起重機,紡織等)都用直流電機。不過隨著變頻的發(fā)展,矢量變頻+變頻電機的性能已經(jīng)接近直流電機了。 直流電機的維護成本高,必須隔段時間更換碳刷。交流電機的維護成本低。 大轉(zhuǎn)矩還得用直流電機 8.交流電機跟直流電機有什么區(qū)別? 區(qū)別就是驅(qū)動電源的種類不同,交流電機是交流,直流電機是直流。 交流電機是定子所形成的旋轉(zhuǎn)磁場在轉(zhuǎn)子上感應(yīng)出電勢后產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)動
19、力。轉(zhuǎn)速一般是固定的轉(zhuǎn)速。小到家用冰箱洗衣機吸塵器,大到機床,等等,都使用交流電機。 直流電機的定子是一個固定磁場,直流電通過轉(zhuǎn)子的電刷在其周圍形成變化的磁場,從而在定子內(nèi)轉(zhuǎn)動。在工業(yè)企業(yè)中,由于直流電源相對比較可靠,直流電機一般用于要求能夠可靠運行的備用機械或保安機械;而由于直流電機隨著輸入電壓的變動轉(zhuǎn)速也能變動,所以需要經(jīng)常調(diào)速的地方采用直流電機也不少,如,銑床,刨床,電動車、地鐵列車等等。 由于交流比較容易獲得,比較容易輸送,所以目前我們所使用的電動機械大部分都是交流電機驅(qū)動的,交流電機應(yīng)用更廣泛一些。9.交流電機與直流電機的主要區(qū)別。 1、無刷直流電
20、機,定子是旋轉(zhuǎn)磁場,拖著轉(zhuǎn)子磁場轉(zhuǎn)動; 2、交流同步電機,也是定子旋轉(zhuǎn)磁場拖著轉(zhuǎn)子磁場轉(zhuǎn)動; 3、那么從原理看,無刷直流電機、交流同步電機有什么不同 4、它們的不同是,旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)的原因不同: (1)交流同步電機,定子磁場轉(zhuǎn)動的原因是彼此落后120度的三相對稱交流電,定子磁場的轉(zhuǎn)動是交流電的變化快慢; (2)直流電機,是直流電源不變的恒定電壓,與線圈連接實際位置的改變形成的,而且與線圈連接實際位置的改變是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的快慢; 5、這樣它們的調(diào)速方法就不同: (1)交流同步電機,定子磁場轉(zhuǎn)動的原因是彼此落后120度的三
21、相對稱交流電,定子磁場的轉(zhuǎn)動是交流電的變化快慢; 只要改變交流電變化的快慢,就能改變電機的轉(zhuǎn)速,即變頻調(diào)速; (2)直流電機,是直流電源不變的恒定電壓,與線圈連接實際位置的改變形成的,而且與線圈連接實際位置的改變只與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的快慢相關(guān);只要改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速就可以調(diào)速,而轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與電壓成正比,改變電壓就可改變轉(zhuǎn)速,即調(diào)壓調(diào)速; 6、所以直流電機、異步電機調(diào)速的方法不同,是結(jié)構(gòu)的問題,是轉(zhuǎn)動原理的問題; 7、直流電機與異步電機的根本區(qū)別在于:直流電源與線圈的位置關(guān)系靠轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動改變,只有用與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動相關(guān)的信號改變直流電源與線圈的位置關(guān)系,是實現(xiàn)調(diào)速的核心問題;交流
22、調(diào)速是調(diào)速,直流調(diào)速也是調(diào)速,誰調(diào)速都一樣?不一樣,直流調(diào)速不改變電機的負載性質(zhì),而交流調(diào)速改變了負載的性質(zhì);就是說,頻率不同時,交流電機的感抗大小不同;電壓不同時,直流電機的電阻大小不變;有人說,那有什么關(guān)系?關(guān)系很大,交流調(diào)速,變頻,負載性質(zhì)隨之改變,是一個極不穩(wěn)定的系統(tǒng);直流調(diào)速,負載性質(zhì)不變,是一個非常穩(wěn)定的系統(tǒng); 交流調(diào)速,由于不穩(wěn)定,很難實現(xiàn)精細調(diào)速;直流調(diào)速,由于穩(wěn)定,很容易實現(xiàn)精細調(diào)速,幾個毫伏的電壓速度都可以分辨。步進電機和交流伺服電機性能比較 步進電機是一種離散運動的裝置,它和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。在目前國內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中,步進電機的應(yīng)用十分廣泛。隨著全數(shù)字式交
23、流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn),交流伺服電機也越來越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢,運動控制系統(tǒng)中大多采用步進電機或全數(shù)字式交流伺服電機作為執(zhí)行電動機。雖然兩者在控制方式上相似(脈沖串和方向信號),但在使用性能和應(yīng)用場合上存在著較大的差異。現(xiàn)就二者的使用性能作一比較。 一、控制精度不同 兩相混合式步進電機步距角一般為3.6°、 1.8°,五相混合式步進電機步距角一般為0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步進電機步距角更小。如四通公司生產(chǎn)的一種用于慢走絲機床的步進電機,其步距角為0.09°;德國百格拉公司(BERGER LAHR)生
24、產(chǎn)的三相混合式步進電機其步距角可通過撥碼開關(guān)設(shè)置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了兩相和五相混合式步進電機的步距角。 交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以松下全數(shù)字式交流伺服電機為例,對于帶標(biāo)準(zhǔn)2500線編碼器的電機而言,由于驅(qū)動器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù),其脈沖當(dāng)量為360°/10000=0.036°。對于帶17位編碼器的電機而言,驅(qū)動器每接收217=131072個脈沖電機轉(zhuǎn)一圈,即其脈沖當(dāng)量為360°
25、;/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進電機的脈沖當(dāng)量的1/655。 二、低頻特性不同 步進電機在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象。振動頻率與負載情況和驅(qū)動器性能有關(guān),一般認(rèn)為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現(xiàn)象對于機器的正常運轉(zhuǎn)非常不利。當(dāng)步進電機工作在低速時,一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動現(xiàn)象,比如在電機上加阻尼器,或驅(qū)動器上采用細分技術(shù)等。 交流伺服電機運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn),即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能,可涵蓋機械的剛性不足,并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機能(FFT),可檢測出機械的共振點,便于系統(tǒng)調(diào)整。 三
26、、矩頻特性不同 步進電機的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降,且在較高轉(zhuǎn)速時會急劇下降,所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300600RPM。交流伺服電機為恒力矩輸出,即在其額定轉(zhuǎn)速(一般為2000RPM或3000RPM)以內(nèi),都能輸出額定轉(zhuǎn)矩,在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出。 四、過載能力不同 步進電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力。以松下交流伺服系統(tǒng)為例,它具有速度過載和轉(zhuǎn)矩過載能力。其最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的三倍,可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。步進電機因為沒有這種過載能力,在選型時為了克服這種慣性力矩,往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機,而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉(zhuǎn)矩,便出現(xiàn)了力矩浪
27、費的現(xiàn)象。 五、運行性能不同 步進電機的控制為開環(huán)控制,啟動頻率過高或負載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,停止時轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象,所以為保證其控制精度,應(yīng)處理好升、降速問題。交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)為閉環(huán)控制,驅(qū)動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣,內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán),一般不會出現(xiàn)步進電機的丟步或過沖的現(xiàn)象,控制性能更為可靠。 六、速度響應(yīng)性能不同 步進電機從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速(一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn))需要200400毫秒。交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好,以松下MSMA 400W交流伺服電機為例,從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000RPM僅需幾毫秒,可用于要求快速啟停的控制場合。異步電動機與同步電動機的概
28、念分別是什么?它們有什么區(qū)別?同步電機就是靠勵磁電流運行的,如果沒有勵磁,電機就是異步的。勵磁是加在轉(zhuǎn)子上的直流系統(tǒng),它的旋轉(zhuǎn)速度和極性與定子是一致的,如果勵磁出現(xiàn)問題,電動機就會失步,調(diào)整不過來,觸發(fā)保護“勵磁故障”電動機跳閘 說的白一點,勵磁電流就是同步電機轉(zhuǎn)子中流過的電流(有了這個電流,使轉(zhuǎn)子相當(dāng)于一個電磁鐵,有N極和S極),在正常運行時,這個電流是由外部加在轉(zhuǎn)子上的直流電壓產(chǎn)生的。以前這個直流電壓是由直流電動機供給,現(xiàn)在大多是由可控硅整流后供給。我們通常把可控硅整流系統(tǒng)稱為勵磁裝置。異步機就是電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的速度與定子所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度不一致,有一個差值(不同步)。我們叫轉(zhuǎn)差。
29、這個轉(zhuǎn)差與定子所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速的比率叫轉(zhuǎn)差率。同步機與異步機的區(qū)別在于:從供電方面說,異步機只是在定子側(cè)加上電壓(也有轉(zhuǎn)子上加電壓的),而同步機要在定子和轉(zhuǎn)子上都加上電壓。也就是說異步機是單邊勵磁,同步機是雙邊勵磁。 從轉(zhuǎn)速方面說,異步機的轉(zhuǎn)速只與負荷大小有關(guān)(當(dāng)然有一定的范圍),而同步機的轉(zhuǎn)速只與電網(wǎng)的頻率有關(guān)。 從結(jié)構(gòu)上說,同步電機與異步機轉(zhuǎn)子的構(gòu)造也不一樣。異步機的轉(zhuǎn)子是有夕鋼片和鋁條(或夕鋼片和線圈組成),而同步機一般由數(shù)塊磁鋼和線圈組成(也有隱極式的不太一樣)。 當(dāng)然還有許多差別,如工藝要求、設(shè)計問題等等。同步和異步都是指電機的轉(zhuǎn)速與電源頻率的關(guān)系。 同步是指電機的轉(zhuǎn)速與電源交
30、流電的頻率同步,與電機的負荷無關(guān)。 異步是指電機的轉(zhuǎn)速與電源交流電的頻率不同步,與電機的負荷有關(guān)。從應(yīng)用上分,同步電機用于對轉(zhuǎn)速要求嚴(yán)格的場合,價格也很貴。 而異步電機普遍使用在一般場合,價格低廉。關(guān)于電機的極數(shù)極對數(shù)是級數(shù)的2倍60乘以50除以轉(zhuǎn)速=極對數(shù) 50是頻率大家都知道,60是60秒 轉(zhuǎn)速就是銘牌上的額定轉(zhuǎn)速。其實容易發(fā)現(xiàn) 頻率=周期/秒 乘以60秒后等于1分鐘多少個周期,除以額定轉(zhuǎn)速,很明顯就是把一轉(zhuǎn)等分為幾塊分的越多就極數(shù)越多。 其實就是我們變頻器上提到的技術(shù)極對數(shù)的公式:電機的同步轉(zhuǎn)速n0=50*60/2p.式中2p為極對數(shù).電機極對數(shù)一般為1.23.4.5.一對極電機同歩轉(zhuǎn)速
31、為3000rpm.8級:750r/min左右6級:1000/min左右4級:1500/min左右通力所有減速器要求輸入一般不超過1500r/min。O型密封圈選用知識2008-10-31 18:04O型密封圈1、造價低、使用方便。因可對彈性體材料進行廣泛的選擇,所以適用范圍很廣。2、O型圈的尺寸是用其內(nèi)徑(直徑)d1和截面直徑d2來定義的。截面直徑約為0.35到12mm,而內(nèi)徑可達5000mm。3、壓力作用下,O型圈的性狀和具有高表面張力的液體相仿,壓力會均勻地向各個方向傳遞。4、主要應(yīng)用: 徑向靜密封:例如襯套、封蓋、導(dǎo)管、缸。
32、160; 軸向靜密封:例如法蘭、平板、頂蓋。 動密封情況:推薦用于中等使用工況,要受到其密封的速度和壓力的限制: 密封往復(fù)運動的活塞、活塞桿、柱塞等
33、0; 密封在傳動軸、主軸、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)桿等上慢速的擺動、轉(zhuǎn)動或螺旋運動5、技術(shù)數(shù)據(jù) 工作壓力 靜密封:無擋圈時,可達5MPa;有擋圈時,可達40MPa;有特殊擋圈時,可達200MPa。注意允許的擠出間隙值。 動密封:無擋圈時,往復(fù)運動
34、可達5MPa;有擋圈時壓力可更高。 速度 往復(fù)運動,可達0.5m/s 旋轉(zhuǎn)運動,可達2.0m/s 溫度 取決于復(fù)合物的耐介質(zhì)性 一般場合:-30到+110攝氏度
35、0; 特殊橡膠:-60到+316攝氏度 旋轉(zhuǎn)場合:-30到+80攝氏度 確定應(yīng)用范圍時,必須考慮到峰值溫度、連續(xù)工作溫度以及運行周期。在旋轉(zhuǎn)場合,必須考慮由于摩擦熱引起的溫升。6、復(fù)合物 硬度值及其允差通常是以DIN 53505/ASTMD2240在軟件上進行的測量為依據(jù)的,用劭氏A來表示。 在產(chǎn)品上的硬度測量是在IRHD(國際橡膠硬度計)上進行的。小于2mm的截面上的測量是不允許的。7、設(shè)計
36、建議選擇O型圈尺寸: 所選的截面直徑應(yīng)和O型圈的內(nèi)徑有恰當(dāng)?shù)谋壤ê螢楹线m?) 考慮到公差的因素,有疑問的時候,推薦使用下一個較大的截面(提供了一個系列供選擇),特別是動密封的場合。 壓縮永久變形:CS=(h0-h2)/(h0-h1)*100% 其中h0為原始高度(截面直徑),h1為壓縮狀態(tài)下的高度,h2為釋放后的高度。初始壓縮: 作用:實現(xiàn)初始密封;補償制造公差;保證一定限度的摩擦力;補償壓縮變形;補償磨損。 選擇
37、:動密封選擇6-20%d2;靜密封選擇15-30%d2。考慮O型圈和溝槽的公差,對液壓應(yīng)用場合,最小值規(guī)定為6%,在氣動應(yīng)用場合規(guī)定為2%。壓縮力: 隨初始壓縮和劭氏硬度而變。拉伸-壓縮: 在徑向密封的結(jié)構(gòu)中,在內(nèi)溝槽-“外周密封”-的O型圈將受到拉伸,且超過溝槽的直徑。在安裝狀態(tài)的最大拉伸量為6%。外溝槽-“內(nèi)周密封”-的O型圈最好沿其周長受壓縮。在安裝狀態(tài)的最大周長壓縮量為3%。超過這些數(shù)值將導(dǎo)致O型圈截面過渡增大或減小。拉伸1%相應(yīng)地使界面(d2)減小約0.05%。8、安裝辦法 不
38、應(yīng)將O型圈通過尖邊或孔口;滑移運動長時,密封座必須開凹槽;盡量使O型圈在安裝的時候需要移動的距離小。 徑向安裝(靜密封和動密封) 內(nèi)周密封:選擇O型圈的尺寸,使其內(nèi)徑d1和被密封的直徑之間的偏差盡可能小; 外周密封:選擇O型圈的尺寸,使其內(nèi)徑d1等于或略小于溝槽的直徑。 軸向安裝(靜密封) 選擇O型圈尺寸時要考慮到壓力的方向。內(nèi)部壓力時,應(yīng)選擇得比溝槽外徑約大1-2%;外部壓力時,應(yīng)選擇得比溝槽內(nèi)徑約小1-3%。
39、160; 旋轉(zhuǎn)軸密封運行周期較短的場合 密封原理:一個拉長的橡膠圈受熱后會收縮(焦耳效應(yīng))。圓周速度低于0.5m/s時,此效應(yīng)可忽略。 選擇密封圈時使其內(nèi)徑比被密封的軸徑約大2-5%。 可以使用特殊的復(fù)合物,如劭氏80,具有高耐磨性和低摩擦性能,復(fù)合物號N8006的特殊填充的丁腈橡膠。 也可以使用星型密封圈。9、溝槽設(shè)計 矩形溝槽:所有新設(shè)計最好采用矩形溝槽。也可用傾斜側(cè)面(<5%)的溝
40、槽設(shè)計。如使用擋圈,就必須采用垂直側(cè)面。考慮O型圈的允許膨脹值,動密封中為8%,靜密封中為15%。 三角溝槽:常用于法蘭和端蓋密封。缺點是制造困難,留供O型圈的膨脹空間很小,設(shè)計時要嚴(yán)格考慮尺寸。 梯形溝槽:僅在特殊場合使用,例如在為了保持住O型圈的頂部安裝的場合。僅推薦用于O型圈界面直徑大于2.5mm的場合。影響密封性能的其它因素1)O形圈的硬度 O形圈材料硬度是評定密封性能最重要的指標(biāo)。硬度決定了O形圈的壓縮量和溝槽最大允許擠出間隙。由于邵氏A70的丁晴密封都能滿足大部分的
41、使用條件,故對密封材料不作特殊說明,一般提供邵氏A70的丁晴橡膠。 2)擠出間隙 最大允許擠出間隙gmax和系統(tǒng)壓力、O形圈截面直徑以及和材料的硬度有關(guān)。通常,工作壓力越高,最大允許擠出間隙gmax取值越小。如果間隙g超過允許范圍,就會導(dǎo)致O形圈被擠出損壞。最大允許擠出間隙gmax壓力 MPa O形圈截面直徑W 1.78 2.62 &
42、#160;3.53 5.33 7.00邵氏硬度A703.50 0.08 0.09 0.10 0.13 0.157.00 0.05 0.07
43、0.08 0.09 0.1010.50 0.03 0.04 0.05 0.07 0.08邵氏硬度A803.50 0.10 0.13 0.15
44、 0.18 0.207.00 0.08 0.09 0.10 0.13 0.1510.50 0.05 0.07 0.08
45、; 0.09 0.1014.00 0.03 0.04 0.05 0.07 0.0817.50 0.02 0.02 0.03
46、60;0.03 0.04邵氏硬度A903.50 0.13 0.15 0.20 0.23 0.257.00 0.10 0.13 0.15 0.18 0.2010.50 0.07 0.09
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