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標(biāo)題: 新型低速電機(jī)的工作原理 [打印本頁]
作者: 我在飛    時間: 2007-10-14 11:55
標(biāo)題: 新型低速電機(jī)的工作原理
1.低速電機(jī)的特點(diǎn)
　　長期以來,，大家所熟悉的電機(jī)轉(zhuǎn)速為2880r/min,，1440r/min、960r/min等等,。這些電機(jī),，欲用于拖動設(shè)備運(yùn)行,，必須與減速機(jī)配套使用。而低速電機(jī)則是一種機(jī)電一體化產(chǎn)品,，它的輸出轉(zhuǎn)速通常為100r/min以下,，最低可達(dá)到2r/min，因此不需減速機(jī)便可直接驅(qū)動設(shè)備運(yùn)行,。低速電機(jī)的體積相當(dāng)于同類型普通電機(jī),，由于它的輸出軸要承受較大的扭矩，通常其直徑比較粗(相似于普通減速機(jī)的輸出軸直徑),。
　　低速電機(jī)不僅淘汰了笨重的減速機(jī),，而且減少了因傳動機(jī)構(gòu)所造成的功率損失，提高了設(shè)備的安裝精度和傳動效率,，使用維修更簡便,，控制方式與普通電機(jī)一樣，可連續(xù)運(yùn)行,，亦可頻繁正反轉(zhuǎn),，振動小、噪聲低,、不漏油,、壽命長，是傳統(tǒng)電機(jī)與減速機(jī)的理想替代產(chǎn)品,。
　　2.低速電機(jī)的結(jié)構(gòu)
　　低速電機(jī)是由普通電機(jī)與特制的變速機(jī)構(gòu)置于一體內(nèi)來實(shí)現(xiàn)低速的,，其結(jié)構(gòu)見圖1。
輸出軸1與低速轉(zhuǎn)子2固聯(lián),，低速轉(zhuǎn)子與柔輪3之間由內(nèi)嚙合齒輪傳動,，并一起作低速轉(zhuǎn)動。剛輪除與機(jī)體剛性聯(lián)接外,，還與柔輪形成一對內(nèi)嚙合齒輪傳動副,。諧波發(fā)生器的外圈為柔性軸承，安裝在柔輪內(nèi),，并與高速轉(zhuǎn)子固聯(lián),，當(dāng)諧波發(fā)生器隨高速轉(zhuǎn)子高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，柔性軸承也隨之在柔輪內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn),，由于柔性軸承內(nèi)裝有長短軸相差約為2mm的橢圓形輪盤,，諧波發(fā)生器迫使柔輪呈橢圓狀運(yùn)轉(zhuǎn)；柔輪中橢圓長軸上的齒與剛輪上的齒相嚙合,，利用剛輪與柔輪這一對嚙合齒輪的齒數(shù)差,，即可獲得所需要的較大的減速比，實(shí)現(xiàn)柔輪的低速運(yùn)轉(zhuǎn),。柔輪同時驅(qū)動低速轉(zhuǎn)子與輸出軸實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的低速轉(zhuǎn)動,。低速電機(jī)的風(fēng)葉9,、風(fēng)罩8等其它所有配件可與同類型普通電機(jī)通用。
　　3.低速電機(jī)的工作原理
　　與普通電機(jī)一樣,，定子通以三相電(或二相電)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，高速轉(zhuǎn)子在磁場的作用下高速旋轉(zhuǎn),，并帶動諧波發(fā)生器在柔輪內(nèi)旋轉(zhuǎn),，柔輪上的齒與剛輪上的齒相嚙合。由于諧波發(fā)生器的作用,，使柔輪在旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生雙波變形波,。若剛輪齒數(shù)為z1，則柔輪齒數(shù)為z2=z1-2,。當(dāng)高速轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為n1時,，則低速轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n2=2n1/z2。
　　例如n1=1400r/min,，z2=200,，則n2=2×1400/200=14r/min，由此電機(jī)便獲得低速運(yùn)轉(zhuǎn),。
　　普通齒輪副的齒,，傳動時是一側(cè)相嚙合，而雙波齒輪則兩側(cè)相嚙合,。
圖2a和b分別為內(nèi)嚙合普通齒輪1,、2和低速電機(jī)內(nèi)的剛、柔輪3,、4工作時受力示意簡圖,。顯而易見，在其它條件相同的情況下,，雙波變形齒輪嚙合所產(chǎn)生的扭矩是普通齒輪的2倍,，因此在負(fù)載一定情況下剛輪和柔輪的使用壽命也就更長。
　　由于低速電機(jī)的設(shè)計功能為：①輸出扭矩大,，可以直接驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)備,；②轉(zhuǎn)速低，使得運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),，噪聲�,。虎垠w積和重量不到普通同類型電機(jī)與減速機(jī)之和的一半,，使拆裝維修更方便,；④傳動系統(tǒng)可簡化，配套設(shè)備更安全,、美觀,；⑤效率高達(dá)65%左右,，功率因素可達(dá)0.65～0.85，能源利用率高,。所以低速電機(jī)已在輕工機(jī)械,、紡織機(jī)械、冶金機(jī)械,、醫(yī)療器械,、食品機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械,、環(huán)保設(shè)備等眾多領(lǐng)域中選用,，普及推廣使用低速電機(jī)是各行各業(yè)技術(shù)進(jìn)步的必然趨勢。
作者: 戰(zhàn)神    時間: 2007-10-14 12:06
又長知識了 謝謝
作者: 狗娃子    時間: 2007-10-14 16:17
問樓主一個電機(jī)問題：關(guān)于永磁和感應(yīng)高速電機(jī)的優(yōu)劣有何高見,，請賜教,。
作者: 我在飛    時間: 2007-10-14 21:53
對于此問題實(shí)在不敢妄言，狗娃兄弟是這方面強(qiáng)項(xiàng),，還望多指教,。
作者: 隨風(fēng)而去    時間: 2007-10-15 05:03
長知識了！頂,！~~~~~~~~~~~~
作者: 狗娃子    時間: 2007-10-15 09:43
樓主真客氣啊,。俺對電氣一點(diǎn)不懂，只關(guān)心材料問題,。聽一些人說永磁的好,，損耗小，就是磁鐵易碎,，轉(zhuǎn)子不好做,，國外用的是碳纖維包裹，這點(diǎn)國內(nèi)好像搞不定（這才是俺關(guān)心的重點(diǎn),，呵呵）,。感應(yīng)的除了損耗較大，好像還有什么問題,，具體的是啥俺一直沒搞明白,。
作者: 卓信    時間: 2007-10-15 10:00
我畢設(shè)做的就是這個。 不過我們叫嚙合式電機(jī),， 是一個國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目 ,。

最大特點(diǎn)就是把電動機(jī)和減速器相結(jié)合在一起， 實(shí)現(xiàn)了低轉(zhuǎn)速 ,、輸出扭矩大的特點(diǎn) ,。

不過到現(xiàn)在為止控制還不是很理想 ，所以一直未能實(shí)現(xiàn)市場化。
作者: 黃連苦    時間: 2007-10-15 20:02
回3樓
感應(yīng)電動機(jī)一般速度都不會高,，基本都在３０００r/min以下,，永磁的可以達(dá)到２００００r/min，我現(xiàn)在也是外行,，不知道有沒有說錯．
作者: 我在飛    時間: 2007-10-15 21:27
狗娃大俠你好

不是客氣,。我對永磁高速電機(jī)了解甚少。其在常見設(shè)備上應(yīng)用的不多,，我只見過小功率的永磁高速電機(jī),。感應(yīng)高速電機(jī)現(xiàn)在很多機(jī)械設(shè)備上廣泛使用，功率覆蓋范圍較寬,。是通過提高電源頻率提高同步轉(zhuǎn)速，現(xiàn)很多主軸電機(jī)可工作在300Hz電源,，同步轉(zhuǎn)速1.8萬轉(zhuǎn)每分鐘,。
關(guān)于他們的優(yōu)缺點(diǎn)還望大家多多討論。
作者: linfeng21st    時間: 2007-11-4 09:25
這個低速高轉(zhuǎn)矩電機(jī)在電梯行業(yè)這幾年也出現(xiàn)過,。
但這篇文章的主要意思還是在電機(jī)輸出軸上集成了減速裝置（只是做的小了,，可以放在電機(jī)殼體內(nèi)），但是如果這樣的話不知道作者有沒有考慮大功率/大轉(zhuǎn)矩輸出時如何做,？大轉(zhuǎn)矩的輸出需要的齒輪強(qiáng)度/體積等恐怕不能集成到電機(jī)殼體,，這也是需要減速箱增大輸出轉(zhuǎn)矩的原因。
以前看見過一篇文章,，直接設(shè)計大轉(zhuǎn)矩低轉(zhuǎn)速的電機(jī)（不集成齒輪）用在電梯上（一部電梯使用的功率/轉(zhuǎn)矩基本固定）,，現(xiàn)在也有產(chǎn)品出來，我覺得是一個方向,。
作者: 聶俊    時間: 2007-11-6 18:56
我剛好買了一個用在拋光機(jī)上,加上變頻器調(diào)速來拖動治具,但本人對電不是內(nèi)行,只是受教了,謝謝!



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