直流电机、交流电机的工作原理都是电磁感应定律,但是两者也有不同之处,可以通过两者启动方式的不同理解。直流电机转子转动(电枢绕组运动或者受力)是因为通电的电枢绕组在磁场里受到电磁力,所以前提是电枢中有电流,所以直流电机要想启动需要有电枢电流;而交流电机启动时只要对定子通入交流电,就会产生一个旋转磁场,这个磁场由于是运动的,所以转子绕组会感应出电动势,只要转子绕组能够形成闭合回路,就会产生电流,就会感应出电磁力拖动转子进行转动,所以交流电机转子运动的前提是磁场在旋转,这是两者在运动初始状态时的不同。
直流电机的制动方式有机械制动、再生制动、能耗制动、反接制动、回馈制动。
1、机械制动就是抱闸,是电动的抱闸,也称刹车。
2、能耗制动。指运行中的直流电机突然断开电枢电源,然后在电枢回路串入制动电阻,使电枢绕组的惯性能量消耗在电阻上,使电机快速制动。由于电压和输入功率都为0,所以制动平衡,线路简单;
3、反接制动。为了实现快速停车,突然把正在运行的电动机的电枢电压反接,并在电枢回路中串入电阻,称为电源反接制动。制动期间电源仍输入功率,负载释放的动能和电磁功率均消耗在电阻上,适用于快速停转并反转的场合,对设备冲击力大。
反接制动:当切断正向电源后,立即加上反向电源,使电动机快速停止,当电动机速度降到零时,装在电动机轴上的“反接继电器”立即发出信号,切断反向电源,防止电动机真的反转。
4、倒拉反转反接制动适用于低速下放重物。制动时在电路串入一个大电阻,此时电枢电流变小,电磁转矩变小。由于串入电阻很大,可以通过改变串入电阻值的大小来得到不同的下放速度。
5、回馈制动。电动状态下运行的电动机,在某种条件下会出现由负载拖动电机运行的情况,此时出现 N>n0、Ea>U、 Ia 反向,电机由驱动变为制动。
伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
直流伺服电机,它包括定子、转子铁芯、电机转轴、伺服电机绕组换向器、伺服电机绕组、测速电机绕组、测速电机换向器,所述的转子铁芯由矽钢冲片叠压固定在电机转轴上构成。交流伺服电机的结构主要可分为两部分,即定子部分和转子部分。其中定子的结构与旋转变压器的定子基本相同,在定子铁心中也安放着空间互成90度电角度的两相绕组。其中一组为激磁绕组,另一组为控制绕组,交流伺服电动机是一种两相的交流电动机。
直流伺服电机分为有刷和无刷电机,有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护方便(换碳刷),会产生电磁干扰,对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。无刷电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定。容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。电机免维护不存在碳刷损耗的情况,效率很高,运行温度低噪音小,电磁辐射很小,命,可用于各种环境。
不管是直流伺服电机还是交流伺服电机都是服电机的一种,其特点决定了应用领域的不同,在实际应用场景里相辅相成,想互协助。伺服电机的应用领域就太多了。只要是要有动力源的,而且对精度有要求的一般都可能涉及到伺服电机。如数控机床、印刷设备、包装设备、纺织设备、激光加工设备、机器人、自动化生产线等对工艺精度、加工效率和工作可靠性等要求相对较高的设备。