減速電機(jī)可以精確分立的步驟移動(dòng)。它們包含多個(gè)線(xiàn)圈,這些線(xiàn)圈被組織成稱(chēng)為相位的組。通過(guò)依次激勵(lì)每個(gè)相,電機(jī)將一次一步地旋轉(zhuǎn)。
通過(guò)計(jì)算機(jī)控制的“減速”,可以實(shí)現(xiàn)非常特定的定位和速度控制。因此,減速電機(jī)是許多精密運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用的首選電機(jī),越來(lái)越廣泛。減速電機(jī)的巨大吸引力在于低成本,高可靠性,低速時(shí)的高扭矩以及簡(jiǎn)單,耐用的結(jié)構(gòu),幾乎可在任何環(huán)境中運(yùn)行。那么減速電機(jī)理論和設(shè)計(jì)是什么呢?
減速電機(jī)是恒定輸出功率變換器?!肮β省倍x為扭矩乘以速度。這意味著電機(jī)轉(zhuǎn)矩是電機(jī)速度的倒數(shù)。為了更好地理解為什么減速電機(jī)的功率與速度無(wú)關(guān),我們需要了解理想。
理想的減速電機(jī)零機(jī)械摩擦,扭矩與安匝成比例,唯一的電氣特性是電感?!鞍才?- 轉(zhuǎn)彎”只是意味著轉(zhuǎn)矩與電機(jī)定子中的導(dǎo)線(xiàn)匝數(shù)乘以通過(guò)這些導(dǎo)線(xiàn)匝數(shù)的電流成正比?!半姼小泵枋隽穗娏魍ㄟ^(guò)線(xiàn)圈時(shí)存儲(chǔ)在磁場(chǎng)中的能量。任何時(shí)候圍繞磁性材料(例如電動(dòng)機(jī)定子中的鐵)的線(xiàn)圈都會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),它將具有稱(chēng)為電感的電特性。
電感具有稱(chēng)為感應(yīng)電抗的特性,其被認(rèn)為是與頻率成比例的電阻,并因此與電動(dòng)機(jī)速度成比例。
根據(jù)歐姆定律,電流等于電壓除以電阻。在這種情況下,我們用歐姆定律代替電感的電感,并得出電機(jī)電流與電機(jī)速度的倒數(shù)。
由于扭矩與安培匝數(shù)成比例(電流乘以繞組中導(dǎo)線(xiàn)的匝數(shù)),并且電流是速度的倒數(shù),因此扭矩也必須是速度的倒數(shù)。
在理想的減速電機(jī)中,當(dāng)速度接近零時(shí),其扭矩將接近無(wú)窮大,而在無(wú)限速度時(shí)扭矩將為零。因?yàn)殡娏髋c轉(zhuǎn)矩成比例,所以電動(dòng)機(jī)電流也將為零。
在電學(xué)上,真正的電動(dòng)機(jī)與理想的電動(dòng)機(jī)的不同之處主要在于是否具有非零的繞組電阻。而且,電動(dòng)機(jī)中的鐵受到磁飽和,并且具有渦流和磁滯損耗。磁飽和設(shè)定了電流與轉(zhuǎn)矩成比例的限制,而渦流和磁滯(鐵損)以及繞組電阻(銅損)導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱。