การจำแนกประเภทและการประยุกต์ใช้มอเตอร์

อย่างที่เราทราบกันดีว่ามอเตอร์เป็นส่วนสำคัญของระบบการส่งและควบคุม ด้วยการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมัยใหม่จุดสนใจของมอเตอร์ในการใช้งานจริงได้เริ่มเปลี่ยนจากการส่งผ่านง่ายไปสู่การควบคุมที่ซับซ้อน โดยเฉพาะความเร็วและตำแหน่งของมอเตอร์ การควบคุมแรงบิดที่แม่นยำ อย่างไรก็ตามมอเตอร์มีวิธีการออกแบบและการขับขี่ที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชัน เมื่อมองแวบแรกดูเหมือนว่าการเลือกนั้นซับซ้อนมากดังนั้นเพื่อทำการจำแนกขั้นพื้นฐานตามการใช้เครื่องไฟฟ้าหมุน ด้านล่างเราจะค่อยๆแนะนำตัวแทนที่ใช้กันมากที่สุดและใช้มอเตอร์พื้นฐานที่สุดในมอเตอร์ - มอเตอร์ควบคุมและมอเตอร์พลังงานและมอเตอร์สัญญาณ

มอเตอร์ควบคุม
มอเตอร์ควบคุมส่วนใหญ่ใช้ในความเร็วและการควบคุมตำแหน่งที่แม่นยำและใช้เป็น "แอคทูเอเตอร์" ในระบบควบคุม สามารถแบ่งออกเป็นเซอร์โวมอเตอร์มอเตอร์สเต็ปมอเตอร์แรงบิดมอเตอร์ไม่เต็มใจสวิตช์มอเตอร์ DC brushless และอื่น ๆ
เซอร์โวมอเตอร์
เซอร์โวมอเตอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบควบคุมต่าง ๆ เพื่อแปลงสัญญาณแรงดันไฟฟ้าอินพุตเป็นเอาต์พุตเชิงกลบนเพลามอเตอร์และลากส่วนประกอบที่ควบคุมเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการควบคุม โดยทั่วไปเซอร์โวมอเตอร์ต้องการความเร็วของมอเตอร์ที่จะควบคุมโดยสัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ ความเร็วสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างต่อเนื่องเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงสัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ แรงบิดสามารถควบคุมได้โดยเอาต์พุตปัจจุบันโดยคอนโทรลเลอร์ มอเตอร์สะท้อนออกมาอย่างรวดเร็วปริมาตรควรมีขนาดเล็กและกำลังควบคุมควรมีขนาดเล็ก เซอร์โวมอเตอร์ส่วนใหญ่ใช้ในระบบควบคุมการเคลื่อนไหวที่หลากหลายโดยเฉพาะอย่างยิ่งระบบเซอร์โว

เซอร์โวมอเตอร์มี DC และ AC เซอร์โวมอเตอร์ที่เก่าแก่ที่สุดคือมอเตอร์ DC ทั่วไป เมื่อความแม่นยำในการควบคุมไม่สูงมอเตอร์ DC ทั่วไปจะถูกใช้เป็นเซอร์โวมอเตอร์ ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร Servo Motors ส่วนใหญ่อ้างถึงมอเตอร์เซอร์โวมอเตอร์แบบซิงโครนัสถาวรหรือมอเตอร์ DC brushless
2. Stepper Motor
มอเตอร์สเต็ปที่เรียกว่าเป็นแอคชูเอเตอร์ที่แปลงพัลส์ไฟฟ้าให้กลายเป็นการกระจัดเชิงมุม โดยทั่วไปเมื่อคนขับ Stepper ได้รับสัญญาณชีพจรมันจะขับมอเตอร์สเต็ปเปอร์เพื่อหมุนมุมคงที่ในทิศทางที่ตั้งไว้ เราสามารถควบคุมการกระจัดเชิงมุมของมอเตอร์ได้โดยการควบคุมจำนวนพัลส์เพื่อให้ได้ตำแหน่งที่แม่นยำ ในเวลาเดียวกันความเร็วและการเร่งความเร็วของมอเตอร์สามารถควบคุมได้โดยการควบคุมความถี่พัลส์เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการควบคุมความเร็ว ในปัจจุบันมอเตอร์สเต็ปปิงที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ มอเตอร์สเต็ปปิ้ง (VR), มอเตอร์สเตปปิ้งแม่เหล็กถาวร (PM), มอเตอร์สเต็ปไฮบริด (HB) และมอเตอร์สเต็ปเฟสเดี่ยว

ความแตกต่างระหว่างมอเตอร์สเต็ปและมอเตอร์ปกติส่วนใหญ่อยู่ในรูปของไดรฟ์ชีพจร มันเป็นคุณสมบัติที่มอเตอร์สเต็ปเปอร์สามารถรวมกับเทคโนโลยีการควบคุมดิจิตอลที่ทันสมัย อย่างไรก็ตามมอเตอร์สเต็ปไม่ดีเท่ากับมอเตอร์ DC Servo ที่ควบคุมวงปิดแบบดั้งเดิมในแง่ของความแม่นยำในการควบคุมช่วงการแปรผันของความเร็วและประสิทธิภาพความเร็วต่ำ ดังนั้นจึงส่วนใหญ่ใช้ในแอปพลิเคชันที่ข้อกำหนดความถูกต้องไม่สูงเป็นพิเศษ มอเตอร์สเต็ปเปอร์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการผลิตต่าง ๆ เนื่องจากโครงสร้างที่เรียบง่ายความน่าเชื่อถือสูงและต้นทุนต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านเครื่องมือเครื่องจักรเครื่องซีเอ็นซีเนื่องจากมอเตอร์สเต็ปเปอร์ไม่จำเป็นต้องมีการแปลง A/D สัญญาณชีพจรดิจิตอลจะถูกแปลงโดยตรงเป็นการกระจัดเชิงมุมดังนั้นจึงได้รับการพิจารณาว่าเป็นแอคชูเอเตอร์เครื่องจักรเครื่องซีเอ็นซีที่เหมาะที่สุด
นอกเหนือจากการใช้งานในเครื่อง CNC แล้ว Stepper Motors ยังสามารถใช้กับเครื่องจักรอื่น ๆ เช่นมอเตอร์ในเครื่องป้อนอัตโนมัติเช่นเดียวกับฟลอปปี้ดิสก์ไดรฟ์ฟลอปปี้อเนกประสงค์รวมถึงเครื่องพิมพ์และพล็อตเตอร์
นอกจากนี้ Stepper Motors ยังมีข้อบกพร่องมากมาย มอเตอร์สเต็ปเปอร์สามารถทำงานได้ตามปกติด้วยความเร็วต่ำเนื่องจากความถี่เริ่มต้นที่ไม่โหลดของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ แต่พวกเขาไม่สามารถเริ่มต้นได้ด้วยความเร็วที่สูงกว่าความเร็วที่แน่นอนพร้อมด้วยเสียงที่ไพเราะ ความแม่นยำของไดรเวอร์ส่วนย่อยของผู้ผลิตอาจแตกต่างกันอย่างมาก ยิ่งจำนวนแผนกย่อยมากเท่าไหร่ก็ยิ่งยากที่จะควบคุมความแม่นยำ; และมอเตอร์สเต็ปเปอร์มีการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนมากขึ้นเมื่อหมุนด้วยความเร็วต่ำ
3. มอเตอร์แรงบิด
มอเตอร์แรงบิดที่เรียกว่าเป็นมอเตอร์ DC Multi-Pole Multi-Pole เกราะมีสล็อตมากขึ้นนับจำนวนผู้ใช้งานและตัวนำแบบอนุกรมเพื่อลดแรงบิดระลอกคลื่นและการเต้นเป็นจังหวะ มอเตอร์แรงบิดมีมอเตอร์แรงบิด DC สองชนิดและมอเตอร์แรงบิด AC

ในหมู่พวกเขามอเตอร์แรงบิด DC มีปฏิกิริยาการเหนี่ยวนำตนเองเล็กน้อยดังนั้นการตอบสนองจึงดีมาก แรงบิดเอาต์พุตของมันเป็นสัดส่วนกับกระแสอินพุตซึ่งเป็นอิสระจากความเร็วและตำแหน่งของโรเตอร์ สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับโหลดที่ความเร็วต่ำเมื่ออยู่ใกล้กับสถานะที่ล็อค หากไม่มีการลดเกียร์อัตราส่วนแรงบิดต่อความเฉื่อยสูงสามารถผลิตได้บนเพลาของโหลดและข้อผิดพลาดของระบบเนื่องจากการใช้เกียร์ลดสามารถถูกกำจัดได้
มอเตอร์แรงบิด AC สามารถแบ่งออกเป็นแบบซิงโครนัสและแบบอะซิงโครนัส ปัจจุบันมีการใช้มอเตอร์แรงบิดแบบอะซิงโครนัสแบบอะซิงโครนัสซึ่งมีลักษณะของความเร็วต่ำและแรงบิดขนาดใหญ่ โดยทั่วไปแล้วมอเตอร์แรงบิด AC มักจะใช้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอและหลักการและโครงสร้างการทำงานของมันนั้นเหมือนกับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสเฟสเดียว อย่างไรก็ตามเนื่องจากใบพัดกระรอกกรงมีความต้านทานไฟฟ้าขนาดใหญ่ลักษณะเชิงกลของมันจึงอ่อน
4. เปลี่ยนมอเตอร์ลังเล
Switched Reluctance Motor เป็นมอเตอร์ควบคุมความเร็วแบบใหม่ โครงสร้างของมันนั้นง่ายมากและแข็งแรงค่าใช้จ่ายต่ำและประสิทธิภาพการควบคุมความเร็วนั้นยอดเยี่ยม มันเป็นคู่แข่งที่แข็งแกร่งของมอเตอร์ควบคุมแบบดั้งเดิมและมีศักยภาพทางการตลาดที่แข็งแกร่ง อย่างไรก็ตามยังมีปัญหาเช่นระลอกแรงบิดเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนซึ่งต้องใช้เวลาในการปรับและปรับให้เหมาะสมกับแอปพลิเคชันตลาดจริง

5. มอเตอร์ DC แบบไร้แปรง
Brushless DC Motor (BLDCM) ได้รับการพัฒนาบนพื้นฐานของมอเตอร์ DC ที่ถูกแปรง แต่กระแสขับเคลื่อนของมันคือ AC ที่ไม่ยอมแพ้ มอเตอร์ DC แบบไร้แปรงสามารถแบ่งออกเป็นมอเตอร์อัตราแปรงและมอเตอร์แรงบิดไร้แปรง - โดยทั่วไปมีกระแสขับเคลื่อนสองชนิดของมอเตอร์ไร้แปรงตัวหนึ่งคือคลื่นสี่เหลี่ยมคางหมู (โดยทั่วไป "คลื่นสแควร์") และอีกอันคือคลื่นไซน์ บางครั้งอดีตเรียกว่ามอเตอร์ DC brushless หลังเรียกว่า AC Servo Motor และยังเป็นมอเตอร์ AC Servo ชนิดหนึ่ง

เพื่อลดช่วงเวลาของความเฉื่อยมอเตอร์ DC ที่ไร้แปรงมักจะใช้โครงสร้าง "เรียว" มอเตอร์ DC ที่ไร้แปรงนั้นมีน้ำหนักและปริมาตรน้อยกว่ามอเตอร์ DC ที่แปรงและช่วงเวลาที่สอดคล้องกันของความเฉื่อยสามารถลดลงได้ 40% ถึง 50% เนื่องจากการประมวลผลของวัสดุแม่เหล็กถาวรความสามารถทั่วไปของมอเตอร์ DC ที่ไร้แปรงนั้นต่ำกว่า 100 กิโลวัตต์
มอเตอร์มีความเป็นเส้นตรงที่ดีของลักษณะทางกลและลักษณะการปรับเปลี่ยนช่วงความเร็วกว้างอายุการใช้งานยาวนานการบำรุงรักษาง่ายและเสียงรบกวนต่ำและไม่มีปัญหาที่เกิดจากแปรง ดังนั้นมอเตอร์ประเภทนี้จึงมีระบบควบคุมที่ดี แอปพลิเคชันศักยภาพ