直流電機具有響應快速、較大的起動轉矩、從零轉速至額定轉速具備可提供額定轉矩的性能,但直流電機的優(yōu)點也正是它的缺點,因為直流電機要產(chǎn)生額定負載下恒定轉矩的性能,則電樞磁場與轉子磁場須恒維持90°,這就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在電機轉動時會產(chǎn)生火花、碳粉因此除了會造成組件損壞之外,使用場合也受到限制。交流電機沒有碳刷及整流子,免維護、堅固、應用廣,但特性上若要達到相當于直流電機的性能須用復雜控制技術才能達到?,F(xiàn)今半導體發(fā)展迅速功率組件切換頻率加快許多,提升驅動電機的性能。微處理機速度亦越來越快,可實現(xiàn)將交流電機控制置于一旋轉的兩軸直交坐標系統(tǒng)中,適當控制交流電機在兩軸電流分量,達到類似直流電機控制并有與直流電機相當?shù)男阅堋?br/>
異步電機是一種交流電機,其負載時的轉速與所接電網(wǎng)的頻率之比不是恒定關系。還隨著負載的大小發(fā)生變化。負載轉矩越大,轉子的轉速越低。異步電機包括感應電機、雙饋異步電機和交流換向器電機。感應電機應用廣,在不致引起誤解或混淆的情況下,一般可稱感應電機為異步電機。
普通異步電機的定子繞組接交流電網(wǎng),轉子繞組不需與其他電源連接。因此,它具有結構簡單,制造、使用和維護方便,運行可靠以及質量較小,成本較低等優(yōu)點。異步電機有較高的運行效率和較好的工作特性,從空載到滿載范圍內接近恒速運行,能滿足大多數(shù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械的傳動要求。異步電機還便于派生成各種防護型式,以適應不同環(huán)境條件的需要。異步電機運行時,從電網(wǎng)吸取無功勵磁功率,使電網(wǎng)的功率因數(shù)變壞。因此,對驅動球磨機、壓縮機等大功率、低轉速的機械設備,常采用同步電機。由于異步電機的轉速與其旋轉磁場轉速有一定的轉差關系,其調速性能較差(交流換向器電動機除外)。對要求較寬廣和平滑調速范圍的交通運輸機械、軋機、大型機床、印染及造紙機械等,采用直流電機較經(jīng)濟、方便。但隨著大功率電子器件及交流調速系統(tǒng)的發(fā)展,適用于寬調速的異步電機的調速性能及經(jīng)濟性已可與直流電機的相媲美。
永磁同步電動機屬于異步啟動永磁同步電動機,其磁場系統(tǒng)由一個或多個永磁體組成,通常是在用鑄鋁或銅條焊接而成的籠型轉子的內部,按所需的極數(shù)裝鑲有永磁體的磁極。定子結構與異步電動機類似。當定子繞組接通電源后,電動機以異步電動機原理起動動轉,加速運轉至同步轉速時,由轉子永磁磁場和定子磁場產(chǎn)生的同步電磁轉矩(由轉子永磁磁場產(chǎn)生的電磁轉矩與定子磁場產(chǎn)生的磁阻轉矩合成)將轉子牽入同步,電動機進入同步運行。
由于絕緣技術的不斷發(fā)展,在電機的設計上既要求增加出力,又要求減小體積,使新型電機的熱容量越來越小,過負荷能力越來越弱;再由于生產(chǎn)自動化程度的提高,要求電機經(jīng)常運行在頻繁的起動、制動、正反轉以及變負荷等多種方式,對電機保護裝置提出了更高的要求。另外,電機的應用面更廣,常工作于環(huán)境極為惡劣的場合,如潮濕、高溫、多塵、腐蝕等場合。所有這些,造成了電機更容易損壞,尤其是過載、短路、缺相、掃膛等故障出現(xiàn)頻率高。
合理選用電機保護裝置,實現(xiàn)既能充分發(fā)揮電機的過載能力,又能免于損壞,從而提高電力拖動系統(tǒng)的可靠性和生產(chǎn)的連續(xù)性。具體的功能選擇應綜合考慮電機的本身的價值、負載類型、使用環(huán)境、電機主體設備的重要程度、電機退出運行是否對生產(chǎn)系統(tǒng)造成嚴重影響等因素,力爭做到經(jīng)濟合理。