華科星解說交流伺服電機“同步”與“異步”的區別
“同步”是啥?
伺服電機定子(zi)電(dian)流(liu)產(chan)生(sheng)的(de)旋(xuan)轉磁(ci)場綁在(把磁(ci)場想象成一個實(shi)物)轉子(zi)這塊磁(ci)鐵(tie)或電(dian)磁(ci)鐵(tie),一起(qi)“嗨”起(qi)來,兩者速度相同(tong)。
“異(yi)步”是啥?
定子電流(liu)產生的(de)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)磁場自帶(dai)幾(ji)把刷子,旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)的(de)時候對著(zhu)轉(zhuan)(zhuan)子一(yi)頓狂刷,利用(yong)“摩擦(ca)摩擦(ca)”將轉(zhuan)(zhuan)子帶(dai)起來(lai),兩者速度(du)不同,產生差(cha)異(轉(zhuan)(zhuan)差(cha)率(lv))。
旋轉的(de)磁場是咋(za)回事涅?
很簡單,通入三相交流電(dian)就會產(chan)生旋轉的磁場(chang)!!!
(教(jiao)科(ke)書都(dou)這(zhe)么寫!!)
別急,且(qie)叫(jiao)小神來(lai)口煙,接著碼
上過初(chu)中的(de)學渣都知道
恒定的電流產生恒定的磁場
變化的電流產生(sheng)變化的磁場
So......
我們把正弦交流電通入其中(zhong)的A相繞組,定(ding)子(zi)會產生這樣的磁場
看(kan)到了吧,這個搖(yao)擺不(bu)定的紅色箭頭(tou)代表磁場矢量,它在水平軸上不(bu)斷的“搖(yao)啊搖(yao)”
接著,我們把同樣的交流(liu)電單(dan)獨通入B相(xiang)繞(rao)組,會產生這樣的
同樣形成一(yi)個(ge)磁場矢量,在另一(yi)個(ge)直線軸(zhou)上(shang)來(lai)回擺動
類似,灌入C相,就醬
伺服電機三(san)(san)相交流(liu)電會分別形成三(san)(san)個搖擺的磁(ci)場“小(xiao)箭頭(tou) (矢量) ”
然后我(wo)們在(zai)用(yong)“乾坤(kun)大挪移(yi)神功(矢量合成) ”
矢(shi)量是啥?矢(shi)量合成又是啥?
好吧(ba),小神解釋一下“乾坤大挪移”這個“神功”
矢量就(jiu)是向量
在數學(xue)中叫(jiao)(jiao)向(xiang)量(liang),在物理學(xue)中叫(jiao)(jiao)矢量(liang)
數學上表示是一個有長度也(ye)有方向(xiang)的小箭頭
物理上(shang)解釋就很明(ming)白(bai)了,假(jia)如你(ni)想(xiang)從家(jia)里(li)到飯(fan)館(guan)去(qu)吃飯(fan),你(ni)朝飯(fan)館(guan)方向的直線(xian)距離(li)(位(wei)移)就是一個矢量:你(ni)家(jia)→飯(fan)館(guan)
然而,酒足飯飽(bao)后,你(ni)又想(xiang)找(zhao)一(yi)個(ge)小妹(mei)做(zuo)個(ge)足療(liao)
那么,飯(fan)館(guan)到足(zu)(zu)療店(dian)方向的直線路程(位移)則是另一個矢(shi)量:飯(fan)館(guan)→足(zu)(zu)療店(dian)
然后......
小神要開始“運(yun)功”了,“矢(shi)量合成(cheng)大法!”
合(he)成(cheng)以后,變成(cheng)你從家里出發直接去(qu)找(zhao)足療小妹了,合(he)成(cheng)矢(shi)量(liang):你家→足療店
So,電(dian)機的A、B、C三相如果同時(shi)通入一樣的交流電(dian)
就會同時產生三個方向“搖(yao)擺不定”的磁場矢量
接下來......
先別著急發(fa)功
我們把通(tong)電的順序微調一下
A相(xiang)先通(tong)(tong)電,等(deng)A相(xiang)交流電電壓(ya)波形“擺”了(le)三分之(zhi)(zhi)一(yi)周(zhou)期再給B相(xiang)通(tong)(tong)電,等(deng)B相(xiang)電壓(ya)又“擺”了(le)三分之(zhi)(zhi)一(yi)周(zhou)期給C相(xiang)通(tong)(tong)電
這就(jiu)是(shi)傳(chuan)說中三相(xiang)交流電相(xiang)位相(xiang)差(cha)了120°
發功吧(ba)!
乾坤(kun)大挪移(yi)!
就變成了這樣子
這個(ge)長長的粉色箭頭(tou)就是最終合(he)成磁(ci)場的矢量
在電機里面,三相(xiang)交流電的(de)方向以及合(he)成(cheng)的(de)磁場矢量就(jiu)是這樣(yang)子
So,電機(ji)定(ding)子(zi)的三(san)相交(jiao)流電就這樣產(chan)生了旋轉的定(ding)子(zi)磁場
我們就(jiu)把它想象成是一個“大磁鐵(tie)”在旋轉吧
如(ru)果(guo)轉子(zi)也是(shi)一個磁(ci)鐵(永(yong)磁(ci)同步電(dian)(dian)機),或者(zhe)通入恒(heng)定直流電(dian)(dian)形成(cheng)的電(dian)(dian)磁(ci)鐵(普通同步電(dian)(dian)機)
那么(me)還是根據(ju)“同性相斥,異性相吸(xi)”(說(shuo)爛了)
將定(ding)子(zi)“大磁(ci)鐵”極(ji)性(xing)始終(zhong)以(yi)一定(ding)角(jiao)度(電角(jiao)度)對著轉子(zi)“磁(ci)鐵”的極(ji)性(xing),使(shi)之“吸引/排斥”力最大
轉子會跟(gen)隨磁場“同步”旋轉
轉(zhuan)子的(de)速度=定子磁場(chang)的(de)速度
這就是(shi)同步(bu)電(dian)機!
如果轉子是一個帶有鋁(lv)/銅條(tiao)(導條(tiao))的老鼠籠子(異步(bu)鼠籠電機)
鼠籠內部是硅鋼鑄(zhu)成的(de)鐵芯
轉子的(de)導條切割這個(ge)旋轉的(de)“大磁場”感應出了(le)轉子電流
轉(zhuan)子(zi)電流(liu)在(zai)這個旋(xuan)轉(zhuan)的磁(ci)場(chang)又形(xing)成了安(an)培(pei)力(左手定則)
這個安培力(li)又讓這個轉子動了起來
有(you)“切割”,就會有(you)相對速(su)度
轉子(zi)的(de)速度≠定子(zi)磁場的(de)旋轉速度
這就是異步伺服電機!
異步(bu)(bu) or 同步(bu)(bu),邁開(kai)步(bu)(bu)就(jiu)是(shi)好(hao)步(bu)(bu)!
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