華科星解說交流伺服電機“同步”與“異步”的區別
“同步”是啥?
伺服電機定子電流產生的旋轉磁場綁在(把磁場想象成一個實物)轉子這塊磁鐵或電磁鐵,一起“嗨”起來,兩者速度相同。
“異步”是啥?
定子電流產生的旋轉磁場自帶幾把刷子,旋轉的時候對著轉子一頓狂刷,利用“摩擦摩擦”將轉子帶起來,兩者速度不同,產生差異(轉差率)。
旋轉的磁場是咋回事涅?
很簡單,通入三相交流電就會產生旋轉的磁場!!!
(教科書都這么寫!!)
別急,且叫小神來口煙,接著碼
上過初中的學渣都知道
恒定的電流產生恒定的磁場
變化的電流產生變化的磁場
So......
我們把正弦交流電通入其中的A相繞組,定子會產生這樣的磁場
看到了吧,這個搖擺不定的紅色箭頭代表磁場矢量,它在水平軸上不斷的“搖啊搖”
接著,我們把同樣的交流電單獨通入B相繞組,會產生這樣的
同樣形成一個磁場矢量,在另一個直線軸上來回擺動
類似,灌入C相,就醬
伺服電機三相交流電會分別形成三個搖擺的磁場“小箭頭 (矢量) ”
然后我們在用“乾坤大挪移神功(矢量合成) ”
矢量是啥?矢量合成又是啥?
好吧,小神解釋一下“乾坤大挪移”這個“神功”
矢量就是向量
在數學中叫向量,在物理學中叫矢量
數學上表示是一個有長度也有方向的小箭頭
物理上解釋就很明白了,假如你想從家里到飯館去吃飯,你朝飯館方向的直線距離(位移)就是一個矢量:你家→飯館
然而,酒足飯飽后,你又想找一個小妹做個足療
那么,飯館到足療店方向的直線路程(位移)則是另一個矢量:飯館→足療店
然后......
小神要開始“運功”了,“矢量合成大法!”
合成以后,變成你從家里出發直接去找足療小妹了,合成矢量:你家→足療店
So,電機的A、B、C三相如果同時通入一樣的交流電
就會同時產生三個方向“搖擺不定”的磁場矢量
接下來......
先別著急發功
我們把通電的順序微調一下
A相先通電,等A相交流電電壓波形“擺”了三分之一周期再給B相通電,等B相電壓又“擺”了三分之一周期給C相通電
這就是傳說中三相交流電相位相差了120°
發功吧!
乾坤大挪移!
就變成了這樣子
這個長長的粉色箭頭就是最終合成磁場的矢量
在電機里面,三相交流電的方向以及合成的磁場矢量就是這樣子
So,電機定子的三相交流電就這樣產生了旋轉的定子磁場
我們就把它想象成是一個“大磁鐵”在旋轉吧
如果轉子也是一個磁鐵(永磁同步電機),或者通入恒定直流電形成的電磁鐵(普通同步電機)
那么還是根據“同性相斥,異性相吸”(說爛了)
將定子“大磁鐵”極性始終以一定角度(電角度)對著轉子“磁鐵”的極性,使之“吸引/排斥”力最大
轉子會跟隨磁場“同步”旋轉
轉子的速度=定子磁場的速度
這就是同步電機!
如果轉子是一個帶有鋁/銅條(導條)的老鼠籠子(異步鼠籠電機)
鼠籠內部是硅鋼鑄成的鐵芯
轉子的導條切割這個旋轉的“大磁場”感應出了轉子電流
轉子電流在這個旋轉的磁場又形成了安培力(左手定則)
這個安培力又讓這個轉子動了起來
有“切割”,就會有相對速度
轉子的速度≠定子磁場的旋轉速度
這就是異步伺服電機!
異步 or 同步,邁開步就是好步!
深圳市華科星電氣有限公司是工業自動化行業一家有名的技術服務企業,專注進口伺服電機、精密減速機、步進電機、直線電機等一站式供應,提供免費技術支持和終身維護服務,歡迎來電咨詢: 13902954146