
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)(zi)電流(liu)產生的旋轉(zhuan)(zhuan)磁(ci)(ci)(ci)場綁在(把磁(ci)(ci)(ci)場想(xiang)象成一(yi)(yi)個(ge)實物)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)這塊磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)或電磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie),一(yi)(yi)起“嗨”起來,兩(liang)者速度(du)相同。
“異步”是啥?
定(ding)子(zi)電流產生的旋轉磁(ci)場(chang)自帶(dai)(dai)幾把刷子(zi),旋轉的時候對著轉子(zi)一(yi)頓(dun)狂刷,利用“摩擦摩擦”將轉子(zi)帶(dai)(dai)起來,兩者速(su)度不同,產生差(cha)異(轉差(cha)率(lv))。
旋轉的磁場是咋回事涅?
很簡單,通入三(san)相交流電就會產生旋轉的磁場!!!
(教科書都這么寫!!)
別急,且(qie)叫小神來口煙,接(jie)著碼(ma)
上過初中(zhong)的學渣都知道
恒(heng)定的(de)(de)電流產生恒(heng)定的(de)(de)磁場
變化的電流產生變化的磁場
So......
我們(men)把正弦交流(liu)電(dian)通入其(qi)中的A相繞組(zu),定子會(hui)產生這樣的磁(ci)場
看(kan)到了吧,這(zhe)個搖(yao)擺不(bu)(bu)定的紅(hong)色(se)箭(jian)頭代表磁場矢(shi)量,它在水平軸上不(bu)(bu)斷的“搖(yao)啊(a)搖(yao)”
接(jie)著,我們(men)把(ba)同樣的交流電單(dan)獨通入(ru)B相(xiang)繞組,會(hui)產生這樣的
同(tong)樣形成一個(ge)磁場矢量,在另一個(ge)直線軸上來回擺動(dong)
類似,灌(guan)入C相,就醬(jiang)
伺服電機三相交流電會(hui)分(fen)別形成三個搖(yao)擺的磁場“小箭(jian)頭 (矢量) ”
然后我(wo)們在用(yong)“乾坤大挪移神功(gong)(矢量(liang)合成(cheng)) ”
矢量是啥?矢量合成又是啥?
好吧,小(xiao)神解釋一下“乾坤(kun)大挪移”這個“神功”
矢量(liang)就是向量(liang)
在數學(xue)中叫(jiao)向(xiang)量,在物理學(xue)中叫(jiao)矢(shi)量
數(shu)學上表示是一個有(you)長度也(ye)有(you)方向的小箭頭(tou)
物理上解釋就很(hen)明白了,假(jia)如你想從(cong)家里到飯(fan)館(guan)去吃飯(fan),你朝飯(fan)館(guan)方向(xiang)的直線(xian)距離(li)(位移)就是一個矢(shi)量:你家→飯(fan)館(guan)
然而,酒(jiu)足(zu)(zu)飯飽后,你又想找一(yi)個(ge)小妹做個(ge)足(zu)(zu)療
那(nei)么(me),飯館到足療店方向的直(zhi)線路程(位(wei)移)則是(shi)另一(yi)個矢量:飯館→足療店
然后......
小神要開始“運功”了,“矢量合成大法!”
合(he)成(cheng)以后,變成(cheng)你(ni)從家(jia)里出發直接去找足療小妹了(le),合(he)成(cheng)矢量:你(ni)家(jia)→足療店
So,電(dian)機的(de)A、B、C三相如果同時通入一樣的(de)交流電(dian)
就會同時(shi)產生三(san)個方向(xiang)“搖擺不定(ding)”的(de)磁場矢量
接(jie)下來......
先別著急(ji)發功
我們把通電的順序微調一下
A相(xiang)(xiang)先通(tong)電(dian),等(deng)A相(xiang)(xiang)交流(liu)電(dian)電(dian)壓(ya)波(bo)形(xing)“擺(bai)”了(le)三分(fen)(fen)之(zhi)一周期(qi)再給B相(xiang)(xiang)通(tong)電(dian),等(deng)B相(xiang)(xiang)電(dian)壓(ya)又“擺(bai)”了(le)三分(fen)(fen)之(zhi)一周期(qi)給C相(xiang)(xiang)通(tong)電(dian)
這就是傳說中三相(xiang)(xiang)交流電相(xiang)(xiang)位相(xiang)(xiang)差了(le)120°
發功吧!
乾坤大挪移!
就(jiu)變成了(le)這樣(yang)子
這(zhe)個長長的(de)粉色箭頭就是(shi)最終合(he)成磁(ci)場的(de)矢量(liang)
在(zai)電機里面(mian),三相(xiang)交流(liu)電的方(fang)向(xiang)以及(ji)合成的磁場矢量(liang)就是這樣子
So,電機定子的(de)三(san)相(xiang)交流電就這樣產生了旋(xuan)轉的(de)定子磁(ci)場
我們就把它(ta)想象(xiang)成是(shi)一個“大(da)磁鐵”在(zai)旋轉吧
如果轉子也(ye)是一個磁鐵(永(yong)磁同(tong)步電(dian)機),或者(zhe)通入恒定直流電(dian)形(xing)成的電(dian)磁鐵(普通同(tong)步電(dian)機)
那么還是根據“同性(xing)相斥,異(yi)性(xing)相吸”(說爛了(le))
將定子“大磁鐵”極性(xing)始終以一定角度(du)(電角度(du))對著(zhu)轉子“磁鐵”的極性(xing),使之“吸引/排斥”力最大
轉子會跟隨(sui)磁場(chang)“同步(bu)”旋轉
轉(zhuan)子的(de)速(su)度(du)(du)=定(ding)子磁場的(de)速(su)度(du)(du)
這就是同(tong)步電機!
如果轉子是一(yi)個帶有鋁/銅條(導條)的老(lao)鼠籠(long)子(異步鼠籠(long)電機(ji))
鼠籠內部是(shi)硅鋼鑄成(cheng)的鐵芯
轉子的(de)導(dao)條切割這個旋(xuan)轉的(de)“大磁場”感應(ying)出了(le)轉子電流
轉子電(dian)流在(zai)這(zhe)個旋(xuan)轉的磁(ci)場又形成了安培力(左(zuo)手定則)
這個(ge)安培力又讓這個(ge)轉子動了起來(lai)
有“切(qie)割”,就(jiu)會有相對速度
轉子的速度≠定(ding)子磁場的旋轉速度
這就是異步伺服電機!
異步(bu)(bu) or 同步(bu)(bu),邁開步(bu)(bu)就(jiu)是好(hao)步(bu)(bu)!
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