电机基础知识总结

电动机基础知识
一、三相电机安装方式
简单来说，三相电动机常用的安装方式有B3，B5，B35三种：
B3有底座，无直连安装法兰盘;
B5无底座，有直连安装法兰盘;（B14无底座，有直连小安装法兰盘）
B35有底座，有直连安装法兰盘
二、步进电机
步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。每输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。
在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响。当步进驱动器接收到一个脉冲信号时，它就可以驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”。
通常工业用混合型步进电机的步距角是1.8度，就是200极。 三、伺服电机
伺服电机可以控制速度，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。
分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。 精准控制，环路控制，可以转矩、转速、角速度来进行控制。
四、单向电机电容
当单相正弦电流通过定子绕组时，电机就会产生一个交变磁场，这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化，但在空间方位上是固定的，所以又称这个磁场是交变脉动磁场。这个交变脉动磁场可分解为两个以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场，当转子静止时，这两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等、方向相反的转矩，使得合成转矩为零，所以电机无法旋转。
要使单相电机能自动旋转起来，我们可在定子中加上一个起动绕组，起动绕组与主绕组在空间上相差90度，起动绕组要串接一个合适的电容，使得与主绕组的电流在相位上近似相差90度，即所谓的分相原理。这样两个在时间上相差90度的电流通入两个在空间上相差90度的绕组，将会在空间上产生（两相）旋转磁场
五、直流有刷电机/无刷电机（BLDC）结构区别
1.有无电刷； 2.绕组，电子，转子结构区别

六、直流有刷电机/无刷电机（BLDC）工作原理区别
有刷电机 无刷电机
七、直流有刷电机/无刷电机（BLDC）性能区别
有刷：运行稳，出力大，效率低，寿命短（需要维护）
无刷：体积小，重量轻，转速高，价格贵
首先，作为*基础的电机类型，有刷电机通电就转，控制简单。无刷电机，尤其是需要正反转时，对控制有更高的要求。

*无刷电机需要搭配控制器

八、直流无刷电机的组合 九、步进电机/伺服电机的区别
伺服电机精度更高，带编码器的伺服电机，步角度可以秒为单位

步进电机闭环控制，随时知道电极的位置做调整，调整速度，电流，不失步

步进电机不具备过载能力，伺服电机可以做到恒扭矩，该功能是电机，控制器共同作用
十、电机速度控制（电机自身）-交流电机
交流电机速度公式：
 n = 60 f / p
 f   电源输入频率
 p   电机极对数(定子绕组极对数)

转差率 
定子绕组通入三相交流电，产生旋转磁场，旋转磁场切割转子导体，
产生感应电动势，感应电动势在导体闭合回路内产生感应电流，
转子电流与定子磁场相互作用产生电磁力，带动转子旋转，
这个旋转的方向与定子的旋转磁场的方向一致。
无外力影响的情况下，转子旋转的速度低于定子磁场旋转的速度。

定子磁场切割 ，转子从转，有速度差，也就是异步电机名字的来由
十一、电机速度控制（电机自身）-直流电机
电机驱动控制就是控制电机的转动或者停止，以及转动的速度。
电机驱动控制部分也叫做电子调速器

1、有刷电机调速过程是调整马达供电电源电压的高低。调整后的电压电流通
过整流子及电刷地转换，改变电极产生的磁场强弱，达到改变转速的目的。
这一过程被称之为变压调速。

2、无刷马达调速过程是马达的供电电源的电压不变，改变电调的控制信号，
通过微处理器再改变大功率MOS管的开关速率，来实现转速的改变。
这一过程被称之为变频调速。
十二、逆变器
电机的速度应与过程所需的速度完全匹配，否则会导致效率低下，浪费大量材料和能源。
控制这些电机的一种方法是使用逆变器，它不仅可以节省能源，还可以提高生产率并降低维护成本。  什么是逆变器？
那么什么是逆变器呢？我们的有时称为交流驱动器、变速驱动器 (VSD) 或变频驱动器 (VFD)。
正确的术语是变频器。它们位于电源和电机之间，来自电源的电力进入驱动器，然后驱动器调节然后
馈送到电机的功率。在驱动器内部，输入电源通过 整流器 运行，将输入的交流电源转换为直流电源。
然后将直流电源馈入驱动器内的电容器以平滑电波形，为下一步提供干净的电源。
然后电力从电容器流向逆变器，逆变器将直流电源转换为输出到电机的交流电源。
此步骤允许驱动器根据您当前的过程需求调整提供给电机的频率和电压。
这意味着交流电源以所需的速度或扭矩运行。 
十三、电机选型的注意事项
除了电压 功率 转速之外，还有很多因素需要考量：
比如启动电流，时间常数，功率因数等等，且电机是一个‘运动’的机械，还要考虑其动态特性，负载曲线，速度曲线等等。

例如：两台电机达到一定扭矩需要的转速不同，电机的整体性能还有价格，应用场景可能完全不同，

各个品牌对自家电机的调教都有不同，应用不同的场景，不能简单替换。

小结