Jakie są rodzaje silników?

W świecie silników istnieją cztery główne typy: silnik AC, silnik DC, silniki serwo i silniki krokowe. Każdy z nich ma unikalne cechy i ma różne zastosowania, zalety i ograniczenia.

Od ogólnego zastosowania w sprzęcie domowym i maszynach przemysłowych po precyzyjne sterowanie robotami i narzędziami CNC, pozwólcie, że zbadam, co te cztery silniki mają do zaoferowania.

Co to jest silnik AC?

Silnik prądu przemiennego jest rodzajem silnika elektrycznego, który wykorzystuje zjawisko indukcji elektromagnetycznej.

Jest to rodzaj prądu elektrycznego, który okresowo zmienia kierunek i zmienia swoją wielkość wraz z upływem czasu.

Prąd ten kontrastuje z prądem stałym, czyli prądem stałym, który płynie tylko w jednym kierunku.Silnik AC może oferować porównywalnie wydajną metodę wytwarzania energii mechanicznej z prostego sygnału wejściowego.

Silnik AC składa się zazwyczaj z dwóch podstawowych części: statora i wirnika.Ma cewki i jest zasilany prądem przemiennym, aby wytworzyć obracające się pole magnetyczne.

Włókna magnetyczne stałe, wystające na zewnątrz, włączając się do wału wyjściowego, wytwarzają drugie obracające się pole magnetyczne.lub owijanie elektryczne może wytwarzać pole magnetyczne wirnika.

1Jak działa silnik AC?

Aby dokładnie zrozumieć, jak działa silnik prądu przemiennego, musimy znać jego podstawową cechę.Ale podstawowym powodem tego jest fakt, że działa on wyraźnie na prądzie zmiennym..

Prąd przemienny to prąd, którego kierunek przepływu wokół obwodu jest odwrócony w regularnych odstępach czasu.natomiast obwód prądu stałego pozostaje stosunkowo stały.

Silnik prądu przemiennego polega na urządzeniu zwanym alternatorem, który wytwarza ten zmienną kierunek ładunku.Kiedy prąd przechodzi przez wirujący wał, wirnik, pole elektromagnetyczne lub EMF jest zazwyczaj tworzone w tym generatorze.

Tymczasem stator obraca się wokół siebie lub w ramach zestawu statycznych cewek drutu.powstałe pole elektromagnetyczne zmienia kierunek lub biegunowość w punktach ustawionych w stosunku do statora.

Dzieje się tak dlatego, że powstaje ona dzięki naładowanemu wirnikowi obracającemu się na stałej osi.okresowe odwrócenie kierunku prądu w silniku AC następuje w regularnych i przewidywalnych odstępach czasu.

Wszystko to można porównać do tłoka lub wiosła, które przesuwa wodę w systemie kanalizacyjnym.Woda przepływa przez przewód..

2Zalety silników AC

Jako pionier w produkcji silników, DHmotor rozumie kilka korzyści, które nasze silniki AC mogą przynieść do przemysłu na całym świecie.

Trwałe

Silniki elektryczne AC są niezwykle trwałe, ponieważ w przeciwieństwie do większości silników prądu stałego nie mają pędzli.

Ponieważ silniki prądu przemiennego nie mają tego problemu, oznacza to, że zazwyczaj mają długą żywotność i są preferowane przez tych, którzy szukają rozwiązania bardzo trwałego.

Niski poziom energii wymagany do uruchomienia

Przy niskiej mocy wymaganej do uruchomienia oznacza to, że silniki prądu przemiennego mogą bardziej równomiernie rozdzielać moc i utrzymywać stały poziom mocy przez całą pracę.

Zmniejsza to również ryzyko wypalenia, które może wystąpić, gdy silnik jest przeciążony podczas uruchamiania.

Kontrolowane przyspieszenie

Kontrolowane przyspieszenie w silnikach AC oznacza, że umożliwiają one stały i kontrolowany ruch, co jest kluczem do wielu wymagających zastosowań na całym świecie.

Zmniejsza to również zużycie, ponieważ prędkości nie rosną i spadają nagle, co powoduje mniejszą presję na silnik.

Kontrolowane przyspieszenie jest szczególnie ważne w przypadku urządzeń takich jak karawanki, gdzie prędkość musi pozostać stabilna i stała, aby zapewnić odpowiednie działanie.

3Wady silnika AC

• Wady silnika AC obejmują następujące.
• Moment startowy tego silnika jest bardzo mniejszy
• Przy niskich prędkościach nie działa.
• Słaba kontrola pozycjonowania
• Ograniczona prędkość poprzez zasilanie częstotliwością

4Zastosowanie silnika AC

• Urządzenia domowe
• Komputery
• Wentylatory i klimatyzatory
• Pompy hydrauliczne i nawadniające
• Sprzęt transportowy

Silniki te są stosowane w narzędziach elektrycznych, zegarkach, napędach dyskowych, wentylatorach, dmuchawach, pompach, sprężarkach, napędach sprężarek, systemie przenośnikowym, gramofonach audio, urządzeniach domowych,pralki i obszary przemysłowe.

Co to jest silnik prądu stałego?

Silnik prądu stałego jest urządzeniem elektrycznym, które przekształca energię elektryczną w energię mechaniczną.

Komponent obrotowy zwany cewką armatury znajduje się wewnątrz obudowy silnika otoczonego silnymi magnesami stałymi.

Kiedy prąd jest stosowany do armatury przez wirujący przełącznik elektryczny zwany komutatorem,pole magnetyczne tworzone przez armaturę wchodzi w interakcję z polem magnetycznym stacjonarnego magnesu, aby zastosować moment obrotowy na armaturze, powodując jego obrót.

W tym artykule przedstawimy silniki prądu stałego szczegółowo. Kompleksowy przewodnik do silników prądu stałego, możesz kliknąć, aby dowiedzieć się więcej.

1Jak działa silnik prądu stałego?

Rotor znajduje się zazwyczaj wewnątrz silnika, natomiast stator znajduje się na zewnątrz.Rotor zawiera uzwojenia cewki, które są zasilane prądem stałym, a stator zawiera albo magnesy stałe lub uzwojenia elektromagnetyczne.

Gdy silnik jest napędzany prądem stałym, w statorze tworzy się pole magnetyczne, przyciągające i odpychające magnesy na wirniku.Aby utrzymać obrót wirnika, silnik ma przełącznik.

Kiedy wirnik dostosowuje się do pola magnetycznego, przestaje się obracać, ale w tym przypadku komutator odwraca prąd przez stator i w ten sposób odwraca pole magnetyczne.W ten sposób wirnik może się obracać.Poniżej znajduje się schemat pokazujący schematyczne działanie silnika prądu stałego.

2Zalety silnika prądu stałego

• Odpowiednie dla obrotnego momentu niskich prędkości
• Mają regulowaną prędkość.
• Oferują szeroki zakres regulacji prędkości zarówno poniżej, jak i powyżej prędkości znamionowej
• Mają bardzo wysoki i silny moment startowy
• Wykorzystywane są w urządzeniach takich jak pociągi elektryczne i żurawie o przytłaczających obciążeniach w warunkach początkowych
• Są bardziej przystępne cenowo.
• Ich utrzymanie jest łatwe i trwa niewiele czasu

3Wady silnika prądu stałego

• Silniki prądu stałego mają wysoki początkowy koszt.
• Koszty utrzymania są wysokie i zwiększona eksploatacja ze względu na obecność pędzli i komutatorów.
• Z powodu iskry w szczotce silniki prądu stałego nie mogą działać w warunkach wybuchowych i niebezpiecznych.
• Wraz ze wzrostem prędkości wał drży, a armatura ulega uszkodzeniu.
• Konwertory są wymagane do zasilania silnika.

4Zastosowania silnika prądu stałego

Silniki prądu stałego (seryjne) są stosowane tam, gdzie wymagany jest wysoki moment startowy i możliwa jest zmiana prędkości.maszyny do szycia, itp.

Silniki prądu stałego (shunt) to specjalny rodzaj silnika stosowany w miejscach, w których wymagana jest stała prędkość.

Co to jest serwo silnik?

Serwo silnik to rodzaj silnika, który może obracać się z dużą precyzją.Ten sprzęg pozwala serwomotorom obracać się z dużą precyzją.

Jeśli chcesz obrócić obiekt pod określonymi kątami lub odległościami, używasz serwomotora.Jeśli silnik jest napędzany przez zasilacz prądu stałego, nazywa się go serwomotorem prądu stałego., a jeśli jest to silnik napędzany prądem przemiennym, to nazywany jest silnikiem serwo prądu przemiennego.

1Zalety serwo silnika

Wyższa moc wyjściowa: serwomotor wytwarza wysoką moc wyjściową.ale możesz też pozwolić serwo napęd zrobić pracę dla Ciebie.

Akceleracyjny moment obrotowy: Patrząc na różnice między servomotorem a silnikiem stopniowym, okaże się, że serwomotor może przyspieszać obciążenia ze względu na wysoki współczynnik momentu obrotowego.Uzyskuje zwiększony moment z wykorzystaniem skrzynek biegów wraz z silnikami, aby zapewnić niezawodną prędkość.

Zarządzanie krótkim okresem: doskonałym szczegółem serwomotora jest to, że zużywa on tyle mocy, ile jest to konieczne, co oznacza, że nie wywiera żadnej dodatkowej energii,umożliwiające efektywne wykorzystanie mocy i momentu obrotowego przez krótsze okresy.

2Wady serwomotora

• Skomplikowany sterownik
• Kontrola silnika może być wyzwaniem. Musisz ustalić parametry pochodnej integralnej proporcjonalnej (PID), dostosowując je, co może być skomplikowanym zadaniem dla wielu.
• Potencjalne szkody spowodowane przeciążeniem
• Silnik może być bardziej podatny na uszkodzenia z powodu przeciążenia, ponieważ maksymalny moment obrotowy jest ograniczony do jednego procenta cyklu pracy.

Wyższe koszty

Wreszcie, prawdopodobne jest, że instalacja serwomotoru będzie kosztowała więcej niż silnik krokówkowy.dla bardziej intensywnych zadań, serwo jest warte dodatkowej ceny.

3Zastosowania serwomotorów

Silniki serwowe mają szeroki zakres zastosowań w różnych dziedzinach i branżach.

Robotyka: serwomotory służą do precyzyjnego ruchu i siły dla ramion, nóg, stawów, uchwytów itp. Umożliwiają robotom wykonywanie zadań takich jak zbieranie, umieszczanie, spawanie, montaż,itd..

Maszyny CNC: silniki serwo są używane do napędzania osi maszyn CNC, takich jak przetwory, młyny, routery itp.Pozwalają one maszynom CNC wykonywać precyzyjne i złożone operacje obróbki, takie jak cięcie, wiercenie, grawerowanie itp.

Automatyczna produkcja: silniki serwo wykorzystywane są do sterowania ruchem i pozycją różnych komponentów i urządzeń w zautomatyzowanych systemach produkcyjnych, takich jak przenośniki, podajniki, ładowarki,wyładunkowePozwalają one zautomatyzowanym systemom produkcyjnym osiągać wysoką wydajność i jakość.

Sprzęt medyczny: Serwo silniki są wykorzystywane do obsługi różnych urządzeń i instrumentów medycznych, takich jak roboty chirurgiczne, skanery, pompy, wentylatory itp.Pozwalają one sprzętowi medycznemu wykonywać precyzyjne i bezpieczne operacje i zabiegi.

Co to jest silnik stopniowy?

Silnik krokany jest rodzajem silnika elektrycznego, który porusza się w precyzyjnych, małych przyrostu lub kroków, a nie ciągle.silnik elektryczny synchroniczny, który przekształca impulsy cyfrowe w mechaniczne obroty wału.

Są one powszechnie stosowane w zastosowaniach przemysłowych, które wymagają precyzyjnego sterowania ruchem, takich jak robotyka, drukowanie 3D, maszyny CNC i zautomatyzowane linie produkcyjne.

1Zalety silnika stopniowego

Elastyczność:Silniki stopniowe oferują elastyczność w zastosowaniach dla szerokiego zakresu zastosowań, ponieważ konstrukcja silnika stopniowego zapewnia stały moment obrotowy bez konieczności zasilania silnika.

Większy moment obrotowy: moment obrotowy silnika stopniowego, o tej samej wielkości co serwomotor, przy niższych prędkościach jest większy niż serwomotor.

Tańszy niż serwo silniki: Silnik krokany jest często stosowany w systemie otwartej pętli, który nie wymaga informacji zwrotnej o pozycji lub momentu obrotowego, co sprawia, że sterowanie silnikiem krokanym jest prostsze i tańsze.Stepper Motor jest sam w sobie nadajnik pozycji.

Doskonały moment obrotowy o niskiej prędkości: silniki krokasowe oferują doskonały moment obrotowy o niskiej prędkości, co oznacza, że silnik będzie napędzać wiele obciążeń bez konieczności korzystania z dodatkowych mechanizmów biegów lub skrzyni biegów.

2Wady silnika stopniowego

Ograniczony zasięg prędkości: Jedną z najważniejszych wad silników stopniowych jest ich ograniczony zakres prędkości.

Wraz ze wzrostem prędkości obrotowej moment obrotowy gwałtownie zmniejsza się, co prowadzi do zjawiska znanego jako "złamanie". To ograniczenie ogranicza ich stosowanie w zastosowaniach wymagających ciągłego obrotu o dużej prędkości.

Brak płynnego ruchu: silniki kroków produkują ruch w oddzielnych krokach, co może powodować zauważalny efekt "kroku" w niektórych zastosowaniach, zwłaszcza podczas poruszania się z niską prędkością.

Charakterystyka ta może powodować wibracje i hałas, co czyni je nieodpowiednimi do zastosowań wymagających płynnego i cichego ruchu, takich jak wysokiej klasy gimbali kamer.

Problemy z rezonansem: Silniki kroków są podatne na rezonans, zjawisko, w którym wibracje mechaniczne mogą powodować utratę dokładności, a nawet prowadzić do pominięcia kroków.Kontrola rezonansu może być trudna i często wymaga dodatkowych mechanizmów tłumienia lub zaawansowanych algorytmów sterowania.

3Zastosowania silnika krokówkowego

Silniki stopniowe są szeroko stosowane w różnych gałęziach przemysłu i zastosowaniach, które wymagają precyzyjnej kontroli ruchu.

Robotyka: Silniki stopniowe są używane w różnych zastosowaniach robotycznych, w tym w rękach robotycznych, chwytarkach i ruchomych robotach.Precyzyjne sterowanie ruchem dostarczane przez silniki stopniowe jest niezbędne dla tych zastosowań.

Maszyny CNC: silniki krokówkowe są powszechnie stosowane w maszynach sterowanych przez komputer numeryczny (CNC) do precyzyjnego sterowania narzędziem cięcia.który ma kluczowe znaczenie dla wysokiej jakości obróbki.

Drukowanie 3D: silniki stopniowe są szeroko stosowane w drukarkach 3D w celu dokładnej kontroli głowicy druku i ruchu łóżka drukującego.

Przemysł włókienniczy: silniki stopniowe są stosowane w maszynach włókienniczych do precyzyjnego sterowania podażą tkaniny i ruchem głowicy tkaczej

Jakie są różnice między tymi czterema rodzajami silników

1Stabilność

Jeśli stabilność jest wymogiem, będziesz chciał grawitacji w kierunku silników kroków.Więc jeśli masz sytuację, w której silnik musi utrzymać ładunek jeszcze, lub w innych zastosowaniach, w których brak stabilności może zakłócać proces, należy zazwyczaj używać silnika krokówkowego.

2. Tork

Silniki prądu stałego, znane ze swojej zdolności do wytwarzania dużego momentu obrotowego, są cenne w zastosowaniach, w których konieczna jest kontrola prędkości.może zapewnić stały i stabilny moment obrotowy w różnych zakresach prędkości.

Generalnie silniki prądu stałego zapewniają szybszą reakcję na zmiany obciążenia w porównaniu z silnikami prądu przemiennego. Z drugiej strony silniki prądu przemiennego wyróżniają się w scenariuszach wymagających zmiennego momentu obrotowego i dużej prędkości.

Jednakże ważne jest, aby zauważyć, że silniki AC zazwyczaj doświadczają utraty prądu poślizgowego i indukcyjnego, co prowadzi do problemów z wydajnością.

Natomiast silniki prądu stałego, kluczowa kategoria w spektrum silników prądu bieżącego i prądu stałego, są uważane za około 30 procent bardziej wydajne ze względu na stosowanie magnesów stałych.

W porównaniu pomiędzy silnikami krokówkowymi i serwomotorami często stwierdzono, że można osiągnąć mniej więcej taki sam moment obrotowy z silnika krokówkowego jak z silnika serwomotora.

Serwo urządzenia zapewniają ogólnie wyższe osiągi, z bardziej elastyczną krzywą prędkości i czas zależny z zakresu momentu obrotowego.zoptymalizowany silnik krokowy może zazwyczaj wykonywać tę samą pracę w bardziej przystępnych cenach w wielu zastosowaniach silnika AC i silnika DC.

Wniosek

Jeśli nadal zastanawiasz się, który silnik jest najlepszy spośród nich wszystkich, to może być bardzo ciekawe, czy jest on najlepszy.Faktem jest, że każdy z nich jest najlepiej oparty na jego unikalnym zastosowaniu i funkcjonalnej roli i czytanie tego postu pomoże Ci wybrać właściwy.