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電機轉動的原理就是生活中磁鐵吸引的原理。假如你有塊磁鐵你想辦法讓它圓周運動，那么這塊磁鐵就會吸引另一塊磁鐵也做圓周運動，這就是交流電機的原理，定子就是產生一個做圓周運動的磁場，轉子就是一塊磁鐵，定子產生做圓周運動的磁場就會吸引轉子轉動。在轉子上產生磁場的方式不同就把交流電機分為了感應電機和永磁同步電機，感應電機轉子長生磁場的原理就是閉合導線切割磁場線會產生感應電動勢，還有通電導線在磁場中會受到力的作用，初中物理。永磁同步電機就更簡單直接在轉子上貼永磁體也就是磁鐵。
那么要想交流電機轉，我們就需要在定子上產生一個旋轉的磁場，然后吸引轉子轉動。怎么來產生一個旋轉的磁場呢?的就是將電網(wǎng)的三相電接到電機上可以了，但是轉速是不變的，在采石場的打石機就是這么干的。但是在伺服領域就不能這么做了，因為我們要實現(xiàn)轉速可控甚至轉子轉動角度可控，也就是速度跟隨和位置跟隨。在電力電子中講過，三相交流電可以合成一個幅值不變，頻率與三相交流電相等的勻速旋轉的電壓矢量，這個電壓矢量就滿足了產生旋轉磁場的要求，且轉子的轉速與三相交流電的頻率是成比例的，那么我們改變三相交流電的頻率就可以調速了。之前直流電機在調速領域一家獨大，也就是因為交流電機沒技術實現(xiàn)調頻，直到德國工程師提出了克拉克變換和帕克變換。
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直流電機是將直流電能和機械能互相轉換的一種電機。大中型直流電機方便、低投入的無極調速特性是其存在的***優(yōu)勢，主要用于驅動冶金行業(yè)的金屬粗、精主軋機、飛剪機、軋管機、減徑機、夾送輥、卷取機、開卷機等，礦山行業(yè)的卷揚機、懸掛式提升機，造船行業(yè)的主推進器、側推進器、消防設備等。直流電動機在某些領域，被維護相對方便的交流調速電動機所取代，應用范圍呈縮減趨勢。雖然交流變頻調速電機在技術上可以替代直流電機，但大中型直流電機經(jīng)過長期發(fā)展，積累了豐富的運行、維護經(jīng)驗，從電源加電機的系統(tǒng)價格來講，也**低于需要配備昂貴變頻器的交流變頻調速電機?？紤]到交流變頻調速電機在一定范圍內和一定運行方式中還存在系統(tǒng)的技術、經(jīng)濟合理性問題，某些運行要求和運行環(huán)境還離不開直流電機。在相當長的一段時期內，直流電機還具有發(fā)展空間，不會被交流變頻調速電機***取代。
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電機發(fā)熱允許到什么程度？
電機發(fā)熱的正常程度主要取決于電機內部絕緣等級。內部絕緣性能在高溫下(130度以上)才會被破壞。所以只要內部不超過130度，電機便不會損壞，而這時表面溫度會在90度以下。所以，步進電機表面溫度在70-80度都是正常的。簡單的溫度測量方法有用點溫計的，也可以粗略判斷：用手可以觸摸1-2秒以上，不超過60度;用手只能碰一下，大約在70-80度;滴幾滴水迅速氣化，則90度以上了；當然也可以用測溫槍來檢測。
一些和高精度的測試設備等，需要對機械的發(fā)熱嚴格控制，那么如何控制步進電機的發(fā)熱呢？
減少發(fā)熱，就是減少銅損和鐵損。減少銅損有兩個方向，減少電阻和電流，這就要求在選型時盡量選擇電阻小和額定電流小的電機，對兩相電機，能用串聯(lián)的電機就不用并聯(lián)電機。但是這往往與力矩和高速的要求相抵觸。對于已經(jīng)選定的電機，則應充分利用驅動器的自動半流控制功能和脫機功能，前者在步進電機處于靜態(tài)時自動減少電流，后者干脆將電流切斷。另外，細分驅動器由于電流波形接近正弦，諧波少，步進電機發(fā)熱也會較少。減少鐵損的辦法不多，電壓等級與之有關，高壓驅動的步進電機雖然會帶來高速特性的提升，但也帶來發(fā)熱的增加。所以應當選擇合適的步進電機驅動電壓等級，兼顧高速性，平穩(wěn)性和發(fā)熱，噪音等指標。
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