Wat zijn de soorten motoren?
December 28, 2023
In de wereld van motoren zijn er vier hoofdtypen: wisselstroommotor, gelijkstroommotor, servomotor en stappenmotor. Elk heeft unieke kenmerken en heeft verschillende toepassingen, voordelen en beperkingen.
Van algemene toepassingen in huishoudelijke apparaten en industriële machines tot nauwkeurige besturing van robots en CNC-machinewerktuigen, laat me onderzoeken wat deze vier motoren te bieden hebben.
Wat is een wisselstroommotor?
Een wisselstroommotor is een soort elektromotor die een elektromagnetisch inductieverschijnsel gebruikt.
Het is een soort elektrische stroom die periodiek de richting omkeert en haar grootte voortdurend met de tijd verandert.
Deze stroom staat in tegenstelling tot gelijkstroom, oftewel DC, die slechts in één richting stroomt.Een wisselstroommotor kan een vergelijkbaar efficiënte methode bieden om mechanische energie te produceren uit een eenvoudig elektrisch signaal.
Een wisselstroommotor bestaat gewoonlijk uit twee essentiële onderdelen: een stator en een rotor.Het heeft spoelen en wordt geleverd met wisselstroom om een roterend magnetisch veld te produceren.
De rotor blijft binnen, het draaiende deel van de motor, het produceert een tweede roterend magnetisch veld door vast te zitten aan de uitgangsas.of elektrische wikkeling kan het rotormagnetisch veld veroorzaken.
1Hoe werkt een AC-motor?
Om te begrijpen hoe een wisselstroommotor precies werkt, moeten we zijn essentiële kenmerken kennen.Maar de fundamentele reden daarvoor is het feit dat het expliciet draait op wisselstroom.
Een wisselstroom of lading is een stroomrichting waarvan de stroomrichting rond een circuit met regelmatige tussenpozen wordt omgekeerd.terwijl een gelijkstroomcircuit relatief constant blijft.
De wisselstroommotor is gebaseerd op een apparaat dat een alternator wordt genoemd om deze wisselende ladingsrichting te produceren.Wanneer elektriciteit door een spinnende as gaat, de rotor, een elektromagnetisch veld of EMF wordt meestal gecreëerd in die generator.
In de tussentijd draait de stator rond zichzelf of binnen een set statische draad spoelen.het resulterende EMF schakelt richting of polariteit op ingestelde punten ten opzichte van de stator.
Het gebeurt omdat het wordt gecreëerd door een geladen rotor die op een vaste as draait.de periodieke omkering van de stroomrichting in een wisselstroommotor gebeurt op regelmatige en voorspelbare tussenpozen.
Dit alles kan vergeleken worden met een zuiger of peddel, die water rond een leidingsysteem beweegt.Het duwt het water heen en weer door de leiding..
2Voordelen van wisselstroommotoren
Als pionier in de productie van motoren begrijpt DHmotor de verschillende voordelen die onze wisselstroommotoren kunnen bieden aan industrieën over de hele wereld.
Duurzaam
AC-elektromotoren zijn uiterst duurzaam omdat ze, in tegenstelling tot de meeste gelijkstroommotoren, geen borstels hebben.
Aangezien wisselstroommotoren dit probleem niet hebben, betekent dit dat ze meestal een lange levensduur hebben en worden begunstigd door degenen die op zoek zijn naar een uiterst langdurige oplossing.
Voor het opstarten benodigd laag vermogen
Met een laag vermogen dat vereist is om te starten, kunnen wisselstroommotoren hun vermogen gelijkmatiger verdelen en een consistent vermogen behouden gedurende hun hele werking.
Het vermindert ook de kans op uitbranding, die kan optreden wanneer een motor bij het opstarten overbelast raakt.
Gecontroleerde versnelling
Gecontroleerde versnelling binnen wisselstroommotoren betekent dat ze een gestage en gecontroleerde beweging mogelijk maken, wat de sleutel is voor veel veeleisende toepassingen over de hele wereld.
Het vermindert ook slijtage omdat de snelheden niet abrupt toenemen en afnemen, waardoor minder druk op de motor wordt uitgeoefend.
Gecontroleerde versnelling is vooral belangrijk voor een toepassing zoals caravanverhuizers, waarbij de snelheid stabiel en constant moet blijven om ervoor te zorgen dat het werkt zoals het zou moeten.
3Nadelen van de wisselstroommotor
- De nadelen van de wisselstroommotor zijn onder meer de volgende.
- Het startkoppel van deze motor is zeer minder
- Bij lage snelheden werkt het niet.
- Slechte positiebeheersing
- Beperkte snelheid via de frequentietoevoer
4Toepassing van wisselstroommotor
- Huishoudelijke apparaten
- Computers
- Ventilatoren en airconditioners
- Hydraulische en irrigatiepompen
- Vervoermiddelen
Deze motoren worden gebruikt in elektrische gereedschappen, klokken, schijven, ventilatoren, blazers, pompen, compressoren, compressor aandrijvingen, transportsystem, audio draaitafels, huishoudelijke apparaten,wasmachines en industriële gebieden.
Wat is een gelijkstroommotor?
Een gelijkstroommotor is een elektrisch apparaat dat elektrische energie omzet in mechanische energie.
Een roterend onderdeel dat een armaturespel wordt genoemd, rust in de motorkas omringd door sterke permanente magneten.
Wanneer een stroom aan de armature wordt toegepast via een roterende elektrische schakelaar die een commutator wordt genoemd,het magnetisch veld dat door de armature wordt gecreëerd, wisselt met het magnetisch veld van de stationaire magneet om een koppel op de armature aan te brengen, waardoor het draait.
We introduceren gelijkstroommotoren in meer detail in dit artikel een uitgebreide gids voor gelijkstroommotoren, je kunt erop klikken om meer te leren.
1Hoe werkt een gelijkstroommotor?
De rotor bevindt zich normaal gesproken aan de binnenkant van de motor, terwijl de stator zich aan de buitenkant bevindt.De rotor bevat spoelwikkelingen die worden aangedreven door de gelijkstroom en de stator bevat permanente magneten of elektromagnetische wikkelingen.
Wanneer de motor wordt aangedreven door gelijkstroom, ontstaat er een magnetisch veld in de stator, dat de magneten op de rotor aantrekt en afstoot.Om de rotor draaiend te houdenDe motor heeft een schakelaar.
Wanneer de rotor zich aanpast aan het magnetisch veld, stopt hij met draaien, maar in dit geval keert de commutator de stroom door de stator en keert hij op deze manier het magnetisch veld om.Zo kan de rotor blijven draaien.Hieronder vindt u een schematische weergave van de werking van de gelijkstroommotor.
2Voordelen van een gelijkstroommotor
- Ze zijn geschikt voor klein koppel
- Ze hebben een verstelbare snelheid.
- Ze bieden een breed scala aan snelheidsregeling zowel onder als boven de nominale snelheid
- Ze hebben een zeer hoog en sterk startmoment
- Ze worden gebruikt in apparaten zoals elektrische treinen en kranen met overweldigende lasten in de beginomstandigheden
- Ze zijn betaalbaarder.
- Het onderhoud ervan is eenvoudig en duurt weinig tot geen tijd
3Nadelen van de gelijkstroommotor
- Gelijkstroommotoren hebben een hoge aanvankelijke kosten.
- De onderhoudskosten zijn hoog en de werking toegenomen door de aanwezigheid van borstels en commutatoren.
- Vanwege de vonken bij de borstel kunnen gelijkstroommotoren niet in explosieve en gevaarlijke omstandigheden werken.
- Naarmate de snelheid toeneemt, trilt de as en raakt de armature beschadigd.
- Om de motor van stroom te voorzien zijn omvormers vereist.
4Toepassingen van gelijkstroommotoren
DC-motoren (serie) worden gebruikt waar een hoog startkoppel vereist is en variatie van snelheid mogelijk is.naaimachines, enz.
DC (Shunt) motoren zijn een speciaal type motor die wordt gebruikt waar een constante snelheid vereist is.
Wat is een servomotor?
Servomotor is een soort motor die met grote precisie kan draaien. Normaal bestaat dit type motor uit een besturingscircuit dat feedback geeft op de huidige positie van de motoras,Deze feedback stelt de servomotoren in staat om met grote precisie te draaien.
Als je een voorwerp op een bepaalde hoek of afstand wilt draaien, dan gebruik je een servomotor.Als de motor wordt aangedreven door een gelijkstroomstroomvoorziening dan wordt het DC servomotor genoemd, en als het een AC-aangedreven motor is, dan wordt het een AC-servomotor genoemd.
1Voordelen van servomotor
Een servomotor produceert een hoog uitgangsvermogen.maar je kunt ook een servo drive laten het werk voor je doen.
Versneld koppel: Als je kijkt naar de verschillen tussen een servomotor en een stapsmotor, zul je merken dat een servomotor de belasting kan versnellen vanwege zijn hoge koppelverhouding.Het krijgt het verhoogde koppel van het gebruik van versnellingsbakken samen met de motoren om een betrouwbare snelheid te bieden.
Korte tijdsbestuur: een uitstekend detail van een servomotor is dat hij zoveel vermogen gebruikt als nodig is, wat betekent dat hij geen extra energie uitgeeft,een efficiënt vermogen en koppelgebruik voor kortere perioden mogelijk maken.
2. Nadelen van servomotor
- Gecompliceerde controller
- Het kan een uitdaging zijn om de motor te besturen. Je moet de proportioneel integraal afgeleide (PID) parameters vaststellen terwijl je ze aanpast, wat voor velen een ingewikkelde taak kan zijn.
- Mogelijke schade door overbelasting
- Een motor kan gevoeliger zijn voor schade als gevolg van overbelasting, omdat het piekkoppel tot slechts één procent van de werkcyclus beperkt is.
Hogere kosten
Ten slotte is het waarschijnlijk dat het installeren van een servomotor systeem duurder is dan een stappenmotor.voor de intensievere opdrachtenEen servo is de extra prijs waard.
3Toepassingen van servomotoren
Servomotoren hebben een breed scala aan toepassingen op verschillende gebieden en industrieën.
Robotica: Servomotoren worden gebruikt om precieze beweging en kracht te leveren aan robotarmen, benen, gewrichten, grijpers, enz.enz..
CNC-machines: servomotoren worden gebruikt om de assen van CNC-machines zoals draaibankjes, molens, routers, enz. te aandrijven.Ze stellen CNC-machines in staat om nauwkeurige en complexe bewerkingen uit te voeren, zoals snijden, boren, graveren, enz.
Geautomatiseerde productie: Servomotoren worden gebruikt om de beweging en de positie van verschillende componenten en apparaten in geautomatiseerde productiesystemen te regelen, zoals vervoerders, voeders, laadmachines,ontladenDeze automatische productiesystemen zorgen voor een hoge productiviteit en kwaliteit.
Medische apparatuur: Servomotoren worden gebruikt om verschillende medische apparaten en instrumenten te bedienen, zoals chirurgische robots, scanners, pompen, ventilatoren, enz.Ze stellen medische apparatuur in staat om nauwkeurige en veilige operaties en behandelingen uit te voeren.
Wat is een stapmotor?
Een stappenmotor is een soort elektromotor die zich in precieze, kleine stappen beweegt in plaats van continu.met een vermogen van niet meer dan 50 W.
Ze worden vaak gebruikt in industriële toepassingen die nauwkeurige bewegingscontrole vereisen, zoals robotica, 3D-printing, CNC-machines en geautomatiseerde productielijnen.
1Voordelen van de stappenmotor
Flexibiliteit:Stapmotoren bieden flexibiliteit in de toepassing voor een breed scala aan toepassingen omdat het ontwerp van de stapmotor een constant vasthoudend koppel biedt zonder dat de motor moet worden aangedreven.
Grotere koppel: het koppel van een stappenmotor van een servomotor van dezelfde grootte is bij lagere toerentallen groter dan dat van een servomotor.
Goedkoper dan servomotoren: de stappenmotor wordt vaak gebruikt in een open loopsysteem dat geen positie- of koppelfeedback vereist, waardoor de stappenmotor eenvoudiger en goedkoper te bedienen is.De Stepper Motor is op zichzelf de positie omvormer.
Uitstekend laagversnellingsmoment: stappenmotoren bieden uitstekend laagversnellingsmoment, wat betekent dat de motor veel belastingen aandrijft zonder dat er extra versnellingsmechanismen of versnellingsbakmechanismen hoeven te worden gebruikt.
2Nadelen van de stappenmotor
Beperkt snelheidsbereik: Een van de belangrijkste nadelen van stapsmotoren is hun beperkte snelheidsbereik.
Naarmate de snelheid toeneemt, neemt het koppel snel af, wat leidt tot een fenomeen dat bekend staat als "cogging".
Gebrek aan gladde beweging: stappenmotoren produceren beweging in discrete stappen, wat kan resulteren in een merkbaar stappen-effect in bepaalde toepassingen, vooral bij langzame snelheden.
Deze eigenschap kan leiden tot trillingen en lawaai, waardoor ze ongeschikt zijn voor toepassingen die een soepele en stille beweging vereisen, zoals high-end camera gimbals.
Resonantieproblemen: Stapmotoren zijn gevoelig voor resonantie, een verschijnsel waarbij mechanische trillingen een verlies van nauwkeurigheid kunnen veroorzaken en zelfs tot gemiste stappen kunnen leiden.Het regelen van resonantie kan een uitdaging zijn en vereist vaak extra dempingsmechanismen of geavanceerde regelalgoritmen.
3. Toepassingen van de stappenmotor
Stapmotoren worden veel gebruikt in verschillende industrieën en toepassingen die een precieze bewegingscontrole vereisen.
Robotica: Stapmotoren worden gebruikt in verschillende robotica-toepassingen, waaronder robotarm, gripper en mobiele robots.De nauwkeurige bewegingsregeling die door stappenmotoren wordt geboden, is essentieel voor deze toepassingen.
CNC-machines: stappenmotoren worden vaak gebruikt in computernumerieke besturing (CNC) machines voor nauwkeurige besturing van het snijgereedschap.die van cruciaal belang is voor hoogwaardige bewerking.
3D-printen: Stapmotoren worden veel gebruikt in 3D-printers voor nauwkeurige controle van de printerkop en de beweging van het drukbed.
Textielindustrie: in textielmachines worden stappenmotoren gebruikt om de stofvoeding en de beweging van de weefkop nauwkeurig te regelen
Wat zijn de verschillen tussen deze vier motoren
1Stabiliteit
Als stabiliteit een vereiste is, zul je naar stappenmotoren willen trekken.Dus als je een situatie waar de motor moet een lading nog te houden, of een andere toepassing waarbij gebrek aan stabiliteit het proces zou kunnen verstoren, moet u over het algemeen een stappenmotor gebruiken.
2. koppel
DC-motoren, bekend om hun vermogen om hoog koppel te genereren, zijn waardevol in toepassingen waar snelheidsregeling essentieel is.kan een meer constant en stabiel koppel bieden in verschillende snelheidsbereiken.
In het algemeen leveren gelijkstroommotoren snellere reacties op belastingveranderingen in vergelijking met wisselstroommotoren.
Het is echter belangrijk op te merken dat wisselstroommotoren doorgaans een verlies van slip- en inductie-stroom ondervinden, wat leidt tot efficiëntieproblemen.
In tegenstelling hiertoe worden gelijkstroommotoren, een belangrijke categorie in het spectrum van wisselstroommotoren en gelijkstroommotoren, als ongeveer 30 procent efficiënter beschouwd vanwege het gebruik van permanente magneten.
Bij de vergelijking tussen stappenmotoren en servomotoren blijkt vaak dat bij een stappenmotor ongeveer hetzelfde koppel bereikt kan worden als bij een servomotor.
Servo's bieden over het algemeen een hogere prestatie, met een flexibeler snelheidscurve en een tijdafhankelijk piekmoment.een geoptimaliseerde stappenmotor kan meestal hetzelfde werk betaalbaarder uitvoeren in veel AC-motor- en DC-motortoepassingen.
Conclusies
Het is leerzaam om te leren over de vier soorten motoren in deze review.Het feit is dat elk het beste is gebaseerd op zijn unieke toepassing en functionele rol en het lezen van dit bericht zal u helpen om de juiste keuze te maken.