您為傳送帶、XYZ 工作臺或機器人選擇哪種類型的電動機？在選擇之前，您必須了解市場上每種類型電機的特性。

電動機的類型

根據輸入電壓的不同，有兩種明顯的電動機類型：AC（交流電）或 DC（直流電）。

交流電機使用交流電為一系列纏繞線圈供電，而直流電機使用直流電為碳刷或電子換向供電。直流電機通常比交流電機更高效、更緊湊。

不僅要了解交流電機和直流電機的特性差異，還要了解這些類別中的具體類型。

請記住，某些制造商有能力同時提供電機和驅動器。即使電機是直流電機，其驅動器也可以容納內部電源，因此交流輸入驅動器可以輕松地使用交流電源運行直流電機。

現在讓我們更深入地研究交流和直流電機。

交流電機可分為四大類：罩極電機、分相電機、電容器啟動電機、電容器啟動/電容器運行電機和永久分離電容器。

由于 Oriental Motor 僅生產永久分離電容器型交流電機，因此我們將僅涵蓋 PSC 電機。

每種類型的 PSC 電機在結構上都是相似的。定子內繞有線圈，用鼠籠式轉子轉動。單相電機需要電容器來產生多相電源。這些電機非常易于控制，無需驅動器或控制器即可運行。細微差別會改變基本交流感應電機的特性，以適應不同的性能需求，例如各種類型的制動器。

感應電機/異步電機

感應電動機是最常見的，額定連續工作。由于定子和轉子產生的旋轉磁場之間存在滯后或滑動，因此它們被認為是“異步”電機。它們之所以被稱為“感應”電機，是因為它們通過在轉子上感應電流來運行。由于除了滾珠軸承外沒有摩擦，它們在斷電后（齒輪傳動之前）提供大約 30 轉的超限運行。

下圖描述了感應電機的設計和構造。

他們是如何工作的

電機通電后，在定子中產生旋轉磁場。電流感應到轉子上，感應電流產生的磁場與旋轉磁場相互作用產生旋轉。

這是一篇博文，提供有關交流感應電機的更多信息。

< >展示與講述：交流感應電機

感應電機堅固耐用，可用于需要連續工作且停止精度不重要的各種通用應用。單相電機可用于固定速度要求。通過將三相感應電機與 VFD（變頻驅動器）或單相電機與 TRIAC 控制器相結合，可以滿足變速要求。一些制造商還通過將感應電機封裝在密封外殼中來提供防水防塵電機。

可逆電機

可逆電機，顧名思義，可以在運行中反轉，是啟動/停止操作的理想選擇。可逆電機類似于感應電機，但具有摩擦制動器和更平衡的繞組。由于采用了摩擦制動機制，在斷電后（齒輪傳動之前），其超速會減少到大約 6 轉。電機繞組也更加平衡，以增加其啟動/停止操作的啟動扭矩。

由于可逆電機會產生額外的熱量，因此推薦的占空比僅為 30 分鐘或 50%。可逆電機應用的一個示例是對吞吐量或停止精度要求不太高的分度輸送機。

電磁剎車電機

電磁制動電機將三相感應電機或單相可逆電機與內置的斷電激活電磁制動器組合在一起。與可逆電機相比，這些電機的超速僅為 2~3 轉（齒輪傳動前），每分鐘最多可使用 50 次。這些電機設計用于在垂直操作期間保持其額定負載，或者只是在斷電時將電機鎖定到位。

電磁制動電機內部的制動機構比可逆電機更先進。電磁制動器不是通過制動蹄和不斷施加壓力的螺旋彈簧，而是通過電磁鐵和彈簧機構進行接合和分離。

他們是如何工作的

如上圖所示，當對電磁線圈施加電壓時，電樞克服彈簧力被吸引到電磁鐵上，從而釋放制動器并使電機軸自由旋轉。當沒有施加電壓時，彈簧將電樞壓在制動輪轂上并將電機軸固定到位，從而啟動制動器。

電磁制動電機用于必須保持負載的垂直應用，或用于在電源斷開時必須將負載鎖定到位的應用。

力矩電機

力矩電機旨在提供高啟動扭矩和傾斜特性（扭矩在零速時最高，并隨著速度的增加而穩定下降），以及在較寬的速度范圍內運行。由于它們能夠根據輸入電壓改變扭矩輸出，因此它們可在轉子鎖定或失速條件下提供穩定的運行，例如卷繞/張緊應用。

同步電機

同步電動機之所以稱為“同步”，是因為它們使用特殊的轉子使其速度與輸入電源頻率同步。對于以 60 Hz 功率運行的 4 極同步電機，它將以 1800 RPM（也稱為“同步速度”）旋轉。我對同步電機應用的最早記憶是有人用它來驅動塔鐘的時鐘指針。

另一種稱為低速同步電動機的同步電動機提供高精度調速、低速旋轉和快速雙向旋轉。這些電機在轉子中使用永磁體，因此它們非常靈敏。但是，它們增加了極數，因此同步速度在 60 Hz 時降至 72 RPM。如果在允許的負載慣性范圍內運行，低速同步電機可以在 60 Hz 時在 0.025 秒內停止。

低速同步電機的基本結構與步進電機相同。由于它們可以由交流電源驅動并提供極好的啟動和停止特性，它們有時被稱為“交流步進電機”。

直流電機使用直流電為碳刷和換向器供電，或使用驅動器對繞組進行電氣換向。直流電機的效率比交流電機高約 30%，因為它們不必感應電流來產生磁場。相反，他們在轉子中使用永磁體。

在直流電機中，有兩種主要類型：有刷和無刷。有刷電機是為通用應用而設計的，而無刷電機是為精密應用而設計的。

有刷電機

資料來源：線性運動技巧/設計世界

有刷電機內部的電刷和換向器對電機繞組進行機械換向，只要連接電源，電機就會繼續旋轉。有刷電機易于控制，但需要定期維護和更換電刷，因此預計壽命為1000~1500小時（因運行條件而異）。雖然它們被認為比交流電機更高效，但由于繞組中的初始電阻、電刷摩擦和渦流損耗，它們會遭受效率損失。

有刷電機有多種類型：永磁電刷型、并聯繞組型、串繞型和復合繞組型。有刷電機的典型應用包括遙控汽車和擋風玻璃刮水器。

由于 Oriental Motor 不生產有刷電機，因此我們提供的有關有刷電機的信息有限。

無刷電機

由于電氣換向和閉環反饋，無刷電機系統提供比有刷電機更好的性能，但需要驅動器對電機繞組進行電氣換向。這會增加每軸的總成本，但對于需要更高級速度控制功能或閉環功能的應用（例如連續負載輸送機）而言，這可能是必要的成本。

他們是如何工作的

無刷電機內置磁性元件或光學編碼器，用于檢測轉子位置。位置傳感器向驅動電路發送信號。
無刷電機使用“星形”連接的三相繞組。轉子中使用徑向分段的永磁體。

霍爾效應 IC 用于傳感器的磁性元件。三個霍爾效應 IC 放置在定子內，并在電機旋轉時發送數字信號。這些信號告訴駕駛員電機的運行速度以及何時在正確的時間為下一組繞組線圈通電。

詳細了解有刷電機與無刷電機之間的區別

無刷電機和驅動器系統經常與交流電機和 VFD 系統進行比較。這是 200 W 交流電機和 VFD 與 BLE2 系列無刷電機和驅動器之間的比較。

我們還展示了無刷電機系統與同等機架尺寸的交流電機和 VFD 系統相比的速度扭矩曲線。

與有刷電機和交流電機相比，無刷電機具有多項優勢，可以改善操作或縮小傳送帶和移動機器人等應用的尺寸。

Oriental Motor 的無刷電機與他們自己的專用驅動器配對，以保證規格和快速設置。提供各種傳動裝置選項以提高靈活性。閉環反饋由編碼器或霍爾效應傳感器完成，每個驅動器提供不同的特性和功能以適應不同的應用。

無刷電機的優勢（相對于交流電機）

步進電機

從技術上講，無刷電機還包括步進電機和伺服電機，由于其卓越的停在精確位置的能力，它們專為定位應用而設計。使步進電機與無刷電機或伺服電機不同的一件事是它們能夠在沒有反饋的情況下運行。

步進電機的精確停止能力來自帶齒的磁化轉子和帶齒的電磁定子。換句話說，標準的 1.8° 步進電機不是在上面的無刷電機示例中只有 4 個極，而是具有 50 個齒的 50 個極。

由于其轉子和定子設計，驅動器接收到每個方波脈沖，步進電機移動四分之一齒距，速度由脈沖輸入頻率控制，因此很容易控制步進電機移動的距離和速度步進電機。步進電機還會在靜止時產生保持扭矩，這對于保持定位精度很重要。

開環步進電機可能足以滿足一般的重復定位應用。但是，閉環步進電機可用于需要精度和位置驗證的高級定位應用。

如果您想了解更多信息，我已經寫了關于步進電機的單獨說明。

了解混合式、PM 和 VR 步進電機之間的區別

詳細了解伺服電機和步進電機之間的區別

這篇博文提供了對市場上多種類型的交流/直流電機的總體了解。除了性能差異之外，質量、成本、產品范圍、交貨時間和支持也可能是決定因素。尋找可以保證質量性能、為廣泛的產品提供專家支持并以合理的較短交貨時間發貨的電機供應商非常重要。

審核編輯黃宇