Вступ
Сучасні електричні машини здатні перетворювати механічну енергію в електричну і навпаки. Це означає, що вони можуть виконувати функції як двигуна, так і генератора.
Асинхронний двигун
Асинхронні двигуни є одними з найпоширеніших типів електричних двигунів, які конвертують електричну енергію в механічну. Момент крутіння формується, коли відсутня індукція магнітного поля на обмотках ротора.
У конструкції асинхронного двигуна обов'язково присутні статор і ротор, розділені повітряною подушкою (зазором). Обмотки виконують роль активних частин двигуна. Інші важливі параметри, як-от охолодження, обертання, міцність і жорсткість, залежать від конструктивних особливостей пристрою.
Залежно від варіанту обмотки, розрізняють короткозамкнуті та фазні ротори. Фазний ротор використовується там, де потрібен максимально можливий пусковий момент.
Синхронний двигун
Синхронний двигун конструктивно мало відрізняється від асинхронного. Трифазна обмотка статора створює обертове магнітне поле. Ротор має обмотки збудження, підключені до джерела постійного струму.
Синхронний двигун може підтримувати постійну швидкість, якщо значення струму живлення не змінюється.
Переваги синхронного двигуна в порівнянні з асинхронним:
- менша чутливість до стрибків напруги;
- крутний момент прямо пропорційний напрузі, а не квадрату напруги;
- на його працездатність впливає лише магнітний потік, що утворюється в статорному полі.
Двигун, що працює від постійних магнітів
Основні складові таких двигунів: статор з обмотками та ротор з постійними магнітами. Двигуни з постійними магнітами здатні забезпечити більший крутний момент порівняно з двигунами, що працюють на принципі магнітного опору. Характерний крок під час роботи цих двигунів складає 30°.
Безперервне обертання валу забезпечується поперемінним включенням фаз, причому на один оберт в середньому припадає від 24 до 48 тактів.
Максимальна швидкість таких двигунів обмежується можливостями ротора та впливом електрорушійної сили.
Гібридний двигун
Гібридні двигуни представляють іншу цінову категорію та значно перевищують попередні типи за характеристиками. Вони здатні забезпечити:
- меншу величину кроку (від 100 до 400 кроків на оберт);
- високі значення моменту та швидкості.
Особливу увагу слід звернути на статор гібридного приводу, який, як і ротор, оснащений спеціальними зубцями для максимізації кількості еквівалентних полюсів. Це призводить до покращення показників статичного і динамічного моменту завдяки оптимальному розташуванню зубців.
Сервопривід
Сервопривід — це комплексний технічний засіб, який максимально точно контролює параметри руху завдяки негативному зворотному зв'язку. Також відомий термін "вентильний двигун", який керується за допомогою вентилів (різних комутаційних пристроїв).
Основні переваги сервоприводів:
- низька інерційність системи;
- точне позиціонування;
- максимальні динамічні характеристики.