Có những loại động cơ nào?

Có nhiều loại động cơ. Chúng có thể được phân chia theo loại nguồn điện làm việc, cấu trúc và nguyên lý làm việc, mục đích và tốc độ hoạt động. Ví dụ, có hai loại động cơ theo mục đích của chúng: động cơ truyền động và động cơ điều khiển. Các loại khác nhau cũng có các đặc điểm khác nhau và hoạt động ở những nơi khác nhau. Ví dụ, động cơ DC không chổi than có tính tuyến tính tốt về các đặc tính cơ học và đặc tính điều chỉnh, phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng, tuổi thọ cao, dễ bảo trì và tiếng ồn thấp, và không có một loạt các vấn đề do chổi than gây ra. Tiếp theo, bài viết này sẽ giới thiệu ngắn gọn về các loại động cơ và đặc điểm của các loại động cơ khác nhau. Chúng ta hãy cùng xem nhé!

1. Có những loại động cơ nào?

1. Theo loại nguồn điện làm việc có thể chia thành động cơ DC và động cơ AC.

2. Theo cấu trúc và nguyên lý hoạt động có thể chia thành động cơ DC không chổi than và động cơ DC có chổi than, động cơ DC nam châm vĩnh cửu và động cơ DC điện từ.

(1) Động cơ DC nam châm vĩnh cửu được chia thành động cơ DC nam châm vĩnh cửu đất hiếm, ferit và nhôm niken coban theo vật liệu của chúng.

(2) Động cơ DC điện từ được chia thành động cơ DC kích thích nối tiếp, động cơ DC kích thích song song, động cơ DC kích thích riêng rẽ và động cơ DC kích thích hỗn hợp theo phương pháp kích thích của chúng.

(3) Động cơ AC có thể được chia thành: động cơ một pha và động cơ ba pha

3. Theo mục đích

Có động cơ truyền động và động cơ điều khiển.

4. Theo tốc độ chạy

Có động cơ tốc độ cao, động cơ tốc độ thấp, động cơ tốc độ không đổi và động cơ điều chỉnh tốc độ.

Động cơ tốc độ thấp được chia thành động cơ giảm tốc, động cơ giảm tốc điện từ, động cơ mô-men xoắn và động cơ đồng bộ cực vuốt.

2. Đặc điểm của các loại động cơ khác nhau

1. Động cơ DC không chổi than

Động cơ DC không chổi than được phát triển dựa trên động cơ DC có chổi than, nhưng dòng điện dẫn động của chúng là AC. Động cơ DC không chổi than có thể được chia thành động cơ tốc độ không chổi than và động cơ mô-men xoắn không chổi than. Nhìn chung, có hai loại dòng điện dẫn động cho động cơ không chổi than, một là sóng hình thang (thường là sóng vuông "ddhhh), và loại còn lại là sóng sin. Đôi khi loại trước được gọi là động cơ DC không chổi than, và loại sau được gọi là động cơ servo AC, là một loại động cơ servo AC.

Để giảm mô men quán tính, động cơ DC không chổi than thường áp dụng cấu trúc "slender". Trọng lượng và thể tích của động cơ DC không chổi than nhỏ hơn nhiều so với động cơ DC có chổi than, và mô men quán tính tương ứng có thể giảm khoảng 40%-50%. Do vấn đề xử lý vật liệu từ vĩnh cửu, công suất chung của động cơ DC không chổi than là dưới 100kW.

Động cơ này có đặc tính cơ học và đặc tính điều chỉnh tuyến tính tốt, phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng, tuổi thọ cao, bảo trì thuận tiện và tiếng ồn thấp, không có một loạt các vấn đề do chổi than gây ra, do đó động cơ này có tiềm năng ứng dụng lớn trong các hệ thống điều khiển.

2. Động cơ bước

Cái gọi là động cơ bước là một bộ truyền động chuyển đổi xung điện thành chuyển động góc. Nói một cách đơn giản hơn: khi bộ điều khiển bước nhận được tín hiệu xung, nó sẽ điều khiển động cơ bước quay một góc cố định theo hướng đã đặt. Chúng ta có thể điều khiển chuyển động góc của động cơ bằng cách điều khiển số xung, để đạt được mục đích định vị chính xác. Đồng thời, tốc độ và gia tốc của động cơ có thể được điều khiển bằng cách điều khiển tần số xung, để đạt được mục đích điều chỉnh tốc độ. Hiện nay, các loại động cơ bước được sử dụng phổ biến nhất bao gồm động cơ bước phản ứng (VR), động cơ bước nam châm vĩnh cửu (PM), động cơ bước lai (HB) và động cơ bước một pha.

Sự khác biệt chính giữa động cơ bước và động cơ thông thường nằm ở dạng truyền động xung của chúng. Chính đặc điểm này cho phép động cơ bước được kết hợp với công nghệ điều khiển kỹ thuật số hiện đại. Tuy nhiên, động cơ bước không tốt bằng động cơ servo DC điều khiển vòng kín truyền thống về độ chính xác điều khiển, phạm vi tốc độ và hiệu suất tốc độ thấp. Do đó, chúng chủ yếu được sử dụng trong những trường hợp yêu cầu về độ chính xác không quá cao. Do đặc điểm cấu trúc đơn giản, độ tin cậy cao và chi phí thấp, động cơ bước được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực thực hành sản xuất. Đặc biệt là trong lĩnh vực sản xuất máy công cụ CNC, vì động cơ bước không yêu cầu chuyển đổi A/D và có thể chuyển đổi trực tiếp tín hiệu xung kỹ thuật số thành độ dịch chuyển góc, nên chúng luôn được coi là bộ truyền động máy công cụ CNC lý tưởng nhất.

Ngoài ứng dụng trong máy công cụ CNC, động cơ bước còn có thể được sử dụng trong các máy khác, chẳng hạn như động cơ trong máy cấp liệu tự động, động cơ cho ổ đĩa mềm nói chung và cũng có thể được sử dụng trong máy in và máy vẽ.

Ngoài ra, động cơ bước cũng có nhiều khuyết điểm. Do tần số khởi động không tải của động cơ bước, động cơ bước có thể hoạt động bình thường ở tốc độ thấp, nhưng nếu chúng cao hơn một tốc độ nhất định, chúng không thể khởi động và đi kèm với tiếng còi sắc nhọn. Độ chính xác của trình điều khiển phân chia của các nhà sản xuất khác nhau có thể khác nhau rất nhiều. Số lượng phân chia càng lớn thì càng khó kiểm soát độ chính xác. Ngoài ra, động cơ bước có độ rung và tiếng ồn lớn hơn khi quay ở tốc độ thấp.

3. Động cơ servo

Động cơ servo được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển khác nhau. Chúng có thể chuyển đổi tín hiệu điện áp đầu vào thành đầu ra cơ học trên trục động cơ, kéo phần tử được điều khiển và do đó đạt được mục đích điều khiển.

Động cơ servo được chia thành DC và AC. Động cơ servo đầu tiên là động cơ DC chung. Khi độ chính xác điều khiển không cao, động cơ DC chung được sử dụng làm động cơ servo. Về mặt cấu trúc, động cơ servo DC hiện tại là động cơ DC công suất nhỏ. Sự kích thích của chúng chủ yếu áp dụng điều khiển phần ứng và điều khiển từ trường, nhưng thường là điều khiển phần ứng.

Phân loại động cơ quay. Động cơ servo DC có thể đáp ứng tốt các yêu cầu của hệ thống điều khiển về đặc tính cơ học, nhưng do có bộ góp nên có nhiều nhược điểm: dễ phát sinh tia lửa giữa bộ góp và chổi than, gây trở ngại cho hoạt động của bộ truyền động và không thể sử dụng ở những nơi có khí dễ cháy. Có ma sát giữa chổi than và bộ góp, sẽ tạo ra vùng chết lớn. Cấu trúc phức tạp và bảo trì khó khăn.

Động cơ servo AC về cơ bản là động cơ không đồng bộ hai pha và có ba phương pháp điều khiển chính: điều khiển biên độ, điều khiển pha và điều khiển biên độ-pha.

Nói chung, động cơ servo yêu cầu tốc độ động cơ được điều khiển bằng tín hiệu điện áp được áp dụng. Tốc độ có thể thay đổi liên tục theo sự thay đổi của tín hiệu điện áp được áp dụng. Động cơ phải có phản ứng nhanh, kích thước nhỏ và công suất điều khiển nhỏ. Động cơ servo chủ yếu được sử dụng trong các hệ thống điều khiển chuyển động khác nhau, đặc biệt là các hệ thống theo dõi.

4. Động cơ mô-men xoắn

Cái gọi là động cơ mô men xoắn là động cơ DC nam châm vĩnh cửu đa cực phẳng. Phần ứng của nó có nhiều khe, đoạn chuyển mạch và dây dẫn nối tiếp để giảm xung mô men xoắn và xung tốc độ. Có hai loại động cơ mô men xoắn: động cơ mô men xoắn DC và động cơ mô men xoắn AC.

Trong số đó, điện kháng tự cảm của động cơ mô-men xoắn DC rất nhỏ, do đó khả năng phản ứng rất tốt. Mô-men xoắn đầu ra của nó tỷ lệ thuận với dòng điện đầu vào và không liên quan gì đến tốc độ và vị trí của rô-to. Nó có thể được kết nối trực tiếp với tải và chạy ở tốc độ thấp mà không cần giảm tốc ở trạng thái gần như dừng lại, do đó nó có thể tạo ra tỷ lệ mô-men xoắn trên quán tính cao trên trục tải và loại bỏ lỗi hệ thống do sử dụng bánh răng giảm tốc gây ra.

Động cơ mô men xoắn AC có thể được chia thành loại đồng bộ và không đồng bộ. Hiện nay, động cơ mô men xoắn không đồng bộ lồng sóc thường được sử dụng, có đặc điểm là tốc độ thấp và mô men xoắn cao. Nhìn chung, động cơ mô men xoắn AC thường được sử dụng trong ngành dệt may. Nguyên lý hoạt động và cấu trúc của chúng giống với động cơ không đồng bộ một pha, nhưng do điện trở của rôto lồng sóc lớn nên đặc tính cơ học của nó mềm hơn.