展示與講述：交流可逆電機和交流電磁制動電機

交流電機具有相同的工作原理，但通過稍微改變其設(shè)計，您可以修改其特性以更好地適應(yīng)某些應(yīng)用。在上一篇文章中，我重點介紹了用于單向應(yīng)用的交流感應(yīng)電機。在本文中，我將解釋是什么讓交流可逆電機和交流電磁制動電機成為啟動/停止、反轉(zhuǎn)或垂直應(yīng)用的理想選擇，并演示如何操作它們。

可逆電機

首先，讓我們了解為什么可逆電機被稱為可逆電機以消除任何混淆。所有永久分裂電容器型交流電機都是可逆的。然而，感應(yīng)電機不能立即反轉(zhuǎn)，因為它們需要先完全停止?？赡骐姍C可以更快地反轉(zhuǎn)方向。 例如，感應(yīng)電機可以通過切換其引線來反轉(zhuǎn)，但由于與可逆電機提供的5 轉(zhuǎn)超速相比，它有大約 30 轉(zhuǎn)的超速，如果即時反轉(zhuǎn)，它們不是最理想的電機類型。必要的。

超速是通過測量一旦斷電電機停止所需的電機軸轉(zhuǎn)數(shù)來計算的。牛頓第一運動定律說，靜止的物體保持靜止，運動的物體保持運動；除非施加一些外力，例如摩擦。與帶制動摩擦的可逆電機相比，感應(yīng)電機內(nèi)部唯一產(chǎn)生摩擦的部件是滾珠軸承，因此感應(yīng)電機的超限運行時間要長得多。

與感應(yīng)電機的設(shè)計比較

感應(yīng)電機和可逆電機之間的主要設(shè)計區(qū)別在于增加了摩擦制動器（如上圖所示），這使得可逆電機能夠大幅減少超速并執(zhí)行啟動/停止和反轉(zhuǎn)操作。彈簧持續(xù)將摩擦制動器壓在電樞上，并在命令停止時減少電機超速。摩擦制動器產(chǎn)生的保持力矩僅為電機輸出力矩的10%左右。這個扭矩可以通過齒輪比來增加，但它是為了減少超速而設(shè)計的；不得垂直承載重物。

另一個設(shè)計差異是平衡繞組的使用。這意味著初級繞組和次級繞組具有相同的電阻和電感。這允許相等的扭矩，而不管哪一相通電，或者電機旋轉(zhuǎn)的方向。結(jié)合摩擦制動器，這 2 個功能允許在飛行中改變方向。

操作原理

當(dāng)向定子中的銅繞組供電時，轉(zhuǎn)子周圍會以交流振蕩的速度產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。根據(jù)弗萊明左手定則，移動磁場在鋼轉(zhuǎn)子中的鋁條（導(dǎo)體）上感應(yīng)出電流，從而產(chǎn)生自己的反向磁場（楞次定律）。來自轉(zhuǎn)子的磁場隨后與來自定子的旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，轉(zhuǎn)子開始旋轉(zhuǎn)。

接線

這是單相可逆電機的接線圖（與單相感應(yīng)電機相同）。 由于三相電機通常與逆變器或 VFD 一起使用以進(jìn)行連續(xù)速度控制，因此三相可逆電機并不常見。 僅供參考，電機的旋轉(zhuǎn)方向是從電機的輸出軸側(cè)看時指示的。

雖然操作理論應(yīng)該與市場上所有單相永久分離電容器型交流電機相同，但引線顏色可能不同。

對于標(biāo)準(zhǔn)的 3 線電機，引線顏色為白色、紅色和黑色。黑色始終連接到中性 (N)。白色和黑色都連接到專用電容器的 2 個端子。當(dāng)火線 (L) 通過電容器端子連接到黑色或紅色時，電機將開始按預(yù)期方向旋轉(zhuǎn)。對于接線盒型電機，操作原理是相同的。但是，端子標(biāo)記為 Z2、U2 和 U1。

電容器

對于單相電機，電容器對其啟動操作至關(guān)重要。如果沒有電容器提供的啟動扭矩，您將不得不通過手動旋轉(zhuǎn)軸來幫助啟動電機。這有點像老式飛機上的舊螺旋槳。確保不要忘記正確連接電容器。在我擔(dān)任技術(shù)支持工程師期間，這是一個非常常見的故障排除案例。

以下是 4 端子型電容器和單相電機的接線示例。

這是一個演示視頻，向您展示標(biāo)準(zhǔn)接線的樣子。

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電磁剎車電機

電磁制動電機與可逆電機類似，是一種帶有斷電激活電磁制動器的可逆電機。由于基礎(chǔ)電機是可逆電機，因此占空比相同，均為 50%（最長連續(xù)運行 30 分鐘）。不同之處在于電磁制動電機提供更短的超速和更大的保持扭矩。

電磁制動器設(shè)計用于鎖定電機軸，以將負(fù)載固定到位。它還將超限從 30 轉(zhuǎn)減少到大約 2 轉(zhuǎn)。對于啟動/停止應(yīng)用，電磁制動器的最大操作周期為 50 次/分鐘或更少。對于更高的運行周期，建議使用制動組件、離合器和制動器類型的電機或高效步進(jìn)電機。

與感應(yīng)電機和可逆電機相比，電磁制動電機的接線方法稍微復(fù)雜一些，因為涉及的組件更多。單相電磁制動電動機也需要電容器。為變速應(yīng)用提供三相電磁制動電機；由于基本電機是連續(xù)負(fù)載額定感應(yīng)電機，而不是負(fù)載有限的可逆電機。

如果按照上面的接線圖并使用指定的開關(guān)，電磁制動器會在電機停止時自動接合，并在電機運行時自動脫離。SW1開關(guān)控制電機功率和制動功率，SW2開關(guān)控制電機方向。

這是一個演示視頻，向您展示正確的接線方式，包括斷路器、開關(guān)和 CR 電路模塊（用于浪涌抑制）。

超限、占空比比較

下面總結(jié)了感應(yīng)電動機、可逆電動機和電磁制動電動機之間的主要區(qū)別。

超程值是針對電機軸的。添加具有高齒輪比的齒輪箱、增加摩擦或減小負(fù)載慣量都是有助于減少超速的方法。

上述占空比為推薦值。一般來說，只要將電機外殼溫度保持在 100° C 以下，電機就可以正常工作。

交流可逆電機和交流電磁制動電機就是這樣。交流電機轉(zhuǎn)矩-速度特性的帖子敬請期待，記得訂閱哦！

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審核編輯黃宇