小功率同步電動(dòng)機(jī)的選擇與應(yīng)用
宋美春,宋吉江,牛軼霞
(淄博學(xué)院,山東淄博255200)
摘要:針對(duì)小功率同步電動(dòng)機(jī)在自動(dòng)控制系統(tǒng)中占有重要地位的特點(diǎn),分析當(dāng)今市場(chǎng)上各種微型同步電機(jī)的性能及適用范圍,以使之能得到充分的應(yīng)用.
關(guān)鍵詞:同步電動(dòng)機(jī)}恒速;磁滯轉(zhuǎn)矩
中圖分類號(hào);tm341 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼;c 文章編號(hào):1001- 6848(2000)03-0053-02
1引 言
由于微型同步電動(dòng)機(jī)具有轉(zhuǎn)速恒定的特點(diǎn),它不隨負(fù)載和電源電壓的改變而改變,與電源頻率有嚴(yán)格的比例關(guān)系,因此,同步電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于恒定傳動(dòng)系統(tǒng)中。如驅(qū)動(dòng)器、儀器、儀表中的走紙、打印記錄機(jī)構(gòu)等;在家用電器方面,如錄像機(jī)、錄音機(jī)、電唱機(jī)、傳真機(jī)等裝置也應(yīng)用微型電動(dòng)機(jī);在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,作執(zhí)行元件更是普遍,例如復(fù)印機(jī)的微調(diào)機(jī)構(gòu)、鐘表結(jié)構(gòu)等}工業(yè)中,電子自動(dòng)電位差計(jì)與熱電偶或輻射高溫計(jì)配合使用,用來(lái)測(cè)量和監(jiān)控溫度都離不開微型同步電動(dòng)機(jī)。
2微型同步電動(dòng)機(jī)的種類和特點(diǎn)
微型同步電動(dòng)機(jī)主要有4種類型。分別是永磁式(tyc)、反應(yīng)式(tx,也叫磁阻式)、磁滯式(tz)和低速同步電動(dòng)機(jī)(tyd)。其共同點(diǎn)是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)主要由定子繞組產(chǎn)生,定子繞組為兩相或單相,微型同步電動(dòng)機(jī)的功率可做到零點(diǎn)幾瓦,其結(jié)構(gòu)和異步電動(dòng)機(jī)基本相同,也是由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子鐵心由電工鋼片疊加而成,繞組嵌入槽中,三相或單相定子繞組接電源,為了使用方便,一般微型電機(jī)做成單相。不同點(diǎn),在結(jié)構(gòu)方面,永磁式轉(zhuǎn)子用永磁鋼組成,可一對(duì)或多對(duì)磁極,磁阻式轉(zhuǎn)于作成凸極式,其鐵心是采用軟磁性材料的電工鋼充片疊加而成,磁極同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子是用鐵鈷鉬和鐵鈷釩等磁滯回線較寬的合金制成,是整塊材料作的,是一種隱極式轉(zhuǎn)子為了節(jié)省價(jià)格昂貴的硬磁性材料,轉(zhuǎn)子內(nèi)層用非稿性材料制成襯套,充分利用硬磁性材料的性能,恰蘭地選取轉(zhuǎn)子外層的厚度和轉(zhuǎn)子直徑,可以得到較辛
的功率因數(shù)和效率,像無(wú)數(shù)個(gè)鼠籠式繞組,所以當(dāng)車子轉(zhuǎn)速低于同步轉(zhuǎn)速時(shí),除磁滯轉(zhuǎn)矩外,還有異步車矩幫助起動(dòng),這些電機(jī)的轉(zhuǎn)子均無(wú)勵(lì)磁繞組,因而剞無(wú)電刷接觸,簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu),提高了工作的可靠性。車起動(dòng)方面,永磁式和反應(yīng)式同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)比較日難,需要在轉(zhuǎn)子上加裝起動(dòng)繞組。磁滯式同步電動(dòng)利不但在同步狀態(tài)下,能產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩又可在異步狀態(tài)-1運(yùn)行,當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩小于磁滯轉(zhuǎn)矩時(shí),電動(dòng)機(jī)處于同爿運(yùn)行,當(dāng)大于磁滯轉(zhuǎn)矩時(shí),則處于異步運(yùn)行(很少越行此狀態(tài)),該電機(jī)有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,而且它不需要附設(shè)任何起動(dòng)繞組就可很快起動(dòng)。
它們的特點(diǎn)決定了不同的系統(tǒng)在不同的情況]各種小功率同步電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范圍也不同。
3微型同步電動(dòng)機(jī)的適用范圍
tyc型:該機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠、變率高,功率因數(shù)大,額定功率在100w以下,效率盔高可達(dá)80 ~6 ,缺點(diǎn)是起動(dòng)性能不好,體積比較大,適用于要求轉(zhuǎn)速恒定的系統(tǒng)或裝置中。
tz型特點(diǎn)是不需要起動(dòng)繞組就能自行起動(dòng)在整個(gè)起動(dòng)過(guò)程中,磁滯轉(zhuǎn)矩恒定不變,能將負(fù)載習(xí)穩(wěn)地拉入同步,此外結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單運(yùn)行可靠,運(yùn)行噪低,但功率因數(shù)和效率都很低,適用于恒速傳動(dòng)的e動(dòng)裝置和自動(dòng)控制系統(tǒng)中。
tx型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠,起動(dòng)性能較好,過(guò)載能力較大,轉(zhuǎn)子采用凸極結(jié)構(gòu),使直軸與交軸磁阻不同,但激磁電流大,功率因數(shù)低,效率低,適用于大容量轉(zhuǎn)速恒定的系統(tǒng)。
tyd型:由于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大,力能指標(biāo)較差。適用于長(zhǎng)期堵轉(zhuǎn)和低速運(yùn)行的系統(tǒng)。
4微型同步電動(dòng)機(jī)的選擇
了解了以上不同微型同步電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)后,工作中,可按各自的要求進(jìn)行選擇,在許多自動(dòng)控制系統(tǒng)中,需要低速大轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動(dòng)電機(jī),例如需要轉(zhuǎn)速為每分幾十轉(zhuǎn),由于一般的同步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)不便做的太多,通常制成10個(gè)左右,因此電機(jī)的轉(zhuǎn)速就比較高。如果通過(guò)齒輪等減速機(jī)構(gòu)將使系統(tǒng)變的復(fù)雜,效率降低,增加噪聲、振動(dòng),甚至不能平穩(wěn)運(yùn)行,在這種情況下,可采用反應(yīng)式(tx)電磁低速微型同步電動(dòng)機(jī),由于它成本低廉,可靠性高,動(dòng)態(tài)性能好,能瞬時(shí)起動(dòng)和停車,轉(zhuǎn)速均勻、穩(wěn)定、噪聲低、長(zhǎng)期堵轉(zhuǎn)不會(huì)損壞,適用于恒定低速和瞬時(shí)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定度要求高的裝置中。 |