本帖最后由 liaojihua2010 于 2021-12-29 16:09 编辑
#申请原创#
依照前篇【抛砖引玉之 大华说编程】，今天谈谈对电机的一些理解，分享给坛友们。从笔者的从业经历总结的话，认识或者了解的电机的先后顺序是这样的，步进电机->大功率励磁同步电机->三相交流变频电机->单相交流感应电机->直流无刷电机->正弦波永磁同步电机->伺服电机，之后一直在后三者之间来回转，就像电机转子一样。这其实算是第一次较为系统的梳理，又迫不及待翻开了大学里那本《电机学》的书，真可谓蓦然回首，她在灯火阑珊处。
十几年过去了，书中的知识难免顾及不到电机类型的变化发展，但是电机的本质其实一直都没有变，更多的只是随着处理器计算能力的增强，电机转子位置传感器精度的提升，让电机的许多控制策略和算法得以实现，从而使得电机的应用也延伸到了更多场合。这些场合更加关注电机的三大核心指标（效率，温升，噪音），至于电机的震动，相对前三个指标来讲，因为测量起来比较麻烦，通常可以用前三个指标进行粗略评估。
从电机的本质来讲，是定子和转子的关系，也就是有转动的部分，也有不转动的部分。转动的部分顾名思义就是转子，是实现动力传输的直接机构。不转动的部分就是定子，定子用来生成各种励磁波形，驱动或者配合转子运转。这就好比两个小伙伴，通过手拉手的方式，实现同步或者不同步的运转。而为了实时掌握两个小伙伴的跑步速度、跑步距离和实时位置，人们通过安装在电机内部或轴端的转子位置传感器进行反馈，使得小伙伴的速度、位置可控，再通过对定子绕组中电流的测量，实现小伙伴力量的测定，从而控制小伙伴更加均匀的出力，在上下坡或者穿越障碍物时确保平稳快速完成。
明白了以上道理，就能很轻松的明白各种电机的分类了。如果两个小伙伴，有一个不出力，那就的另一个人去拉他，(这里要感谢一个人 法拉第 ，电磁感应定律的发现可以说是电机诞生最重要的理论基础。），由于单方出力很难确保同步，这就是异步电机的来源。
如果双方都出力，那就是同步电机了。但为了确保同步，人们想了很多办法，通过掌握转子的状态不断调整定子的电流或者电压，确保两人总能在同一步调。从这个角度看，除了单相或者三相交流感应电机，其他都可以归到同步电机的范畴。
说到出力，不得不多说一句。因为电机的本质就是两个磁场的合作。大家小时候玩过磁铁，对于同性相斥，异性相吸的现象乐此不疲。其实即使发展到今日，电机的原理还是这个。为了让转子产生磁场，感应电机用到了感应原理，也就是电生成磁，磁又生出电，通电的导体或线圈（常见的鼠笼转子）在磁场中会受到力的牵引，转子就动起来了，关于这一点(通电导体或线圈在磁场中受力)，其实初中物理学习到有刷电机的时候已经看到过了。而非感应电机，则是在转子上加装了永磁体，或者通过给转子绕组通电产生磁场，由转子位置传感器或者如今比较时髦的各种观测器的检测算法实现转子位置检测得以实现两者的同步。
当然，至于如何给定子施加电流，让转子按照我们希望的舒舒服服的转起来，则是下一章【抛砖引玉之 大华说电机驱动策略和算法】的内容了，欢迎大家关注和指导交流！
|
楼主
标题置顶
标题高亮
