新型低速電機(jī)的工作原理

我在飛

1.低速電機(jī)的特點(diǎn)
　　長(zhǎng)期以來(lái)，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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)效率,，使用維修更簡(jiǎn)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(dòng)小,、噪聲低,、不漏油、壽命長(zhǎng),，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(lái)實(shí)現(xiàn)低速的，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)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(dòng)，并一起作低速轉(zhuǎn)動(dòng),。剛輪除與機(jī)體剛性聯(lián)接外,，還與柔輪形成一對(duì)內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)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(shí),，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(zhǎng)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(zhǎng)軸上的齒與剛輪上的齒相嚙合,，利用剛輪與柔輪這一對(duì)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(shí)驅(qū)動(dòng)低速轉(zhuǎn)子與輸出軸實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的低速轉(zhuǎn)動(dòng)。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(chǎng),，高速轉(zhuǎn)子在磁場(chǎng)的作用下高速旋轉(zhuǎn),，并帶動(dòng)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(shí)，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(dòng)時(shí)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(shí)受力示意簡(jiǎn)圖。顯而易見(jiàn),，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(zhǎng),。
　　由于低速電機(jī)的設(shè)計(jì)功能為：①輸出扭矩大,，可以直接驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)備；②轉(zhuǎn)速低,，使得運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),，噪聲小；③體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(dòng)系統(tǒng)可簡(jiǎn)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(shì),。

戰(zhàn)神

又長(zhǎng)知識(shí)了 謝謝

狗娃子

問(wèn)樓主一個(gè)電機(jī)問(wèn)題：關(guān)于永磁和感應(yīng)高速電機(jī)的優(yōu)劣有何高見(jiàn),，請(qǐng)賜教。

我在飛

對(duì)于此問(wèn)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。

隨風(fēng)而去

長(zhǎng)知識(shí)了,！頂,！~~~~~~~~~~~~

狗娃子

樓主真客氣啊。俺對(duì)電氣一點(diǎn)不懂,，只關(guān)心材料問(wèn)題,。聽(tīng)一些人說(shuō)永磁的好，損耗小,，就是磁鐵易碎,，轉(zhuǎn)子不好做，國(guó)外用的是碳纖維包裹,，這點(diǎn)國(guó)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(wèn)題,，具體的是啥俺一直沒(méi)搞明白,。

卓信

我畢設(shè)做的就是這個(gè)。 不過(guò)我們叫嚙合式電機(jī),， 是一個(gè)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目 ,。

最大特點(diǎn)就是把電動(dòng)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(guò)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(chǎng)化,。

黃連苦

回3樓
感應(yīng)電動(dòng)機(jī)一般速度都不會(huì)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(méi)有說(shuō)錯(cuò)．

我在飛

狗娃大俠你好

不是客氣,。我對(duì)永磁高速電機(jī)了解甚少,。其在常見(jiàn)設(shè)備上應(yīng)用的不多，我只見(jiàn)過(guò)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(guò)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(wàn)轉(zhuǎn)每分鐘。
關(guān)于他們的優(yōu)缺點(diǎn)還望大家多多討論,。

linfeng21st

這個(gè)低速高轉(zhuǎn)矩電機(jī)在電梯行業(yè)這幾年也出現(xiàn)過(guò),。
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(méi)有考慮大功率/大轉(zhuǎn)矩輸出時(shí)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(jiàn)過(guò)一篇文章,，直接設(shè)計(jì)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(lái),，我覺(jué)得是一個(gè)方向,。