交流電機具有相同的工作原理，但通過稍微改變其設計，您可以修改其特性以更好地適應某些應用。在上一篇文章中，我重點介紹了用于單向應用的交流感應電機。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、反轉或垂直應用的理想選擇，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，感應電機不能立即反轉，因為它們需要先完全停止。可逆電機可以更快地反轉方向。 例如，感應電機可以通過切換其引線來反轉，但由于與可逆電機提供的5 轉超速相比，它有大約 30 轉的超速，如果即時反轉，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數來計算的。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，感應電機內部唯一產生摩擦的部件是滾珠軸承，因此感應電機的超限運行時間要長得多。

與感應電機的設計比較

感應電機和可逆電機之間的主要設計區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行啟動/停止和反轉操作。彈簧持續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計的；不得垂直承載重物。

另一個設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，或者電機旋轉的方向。結合摩擦制動器，這 2 個功能允許在飛行中改變方向。

操作原理

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

接線

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

雖然操作理論應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。

對于標準的 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，電機將開始按預期方向旋轉。對于接線盒型電機，操作原理是相同的。但是，端子標記為 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。在我擔任技術支持工程師期間，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，向您展示標準接線的樣子。

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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。由于基礎電機是可逆電機，因此占空比相同，均為 50%（最長連續運行 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。

電磁制動器設計用于鎖定電機軸，以將負載固定到位。它還將超限從 30 轉減少到大約 2 轉。對于啟動/停止應用，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電機。

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

如果按照上面的接線圖并使用指定的開關，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開關控制電機功率和制動功率，SW2開關控制電機方向。

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

超限、占空比比較

下面總結了感應電動機、可逆電動機和電磁制動電動機之間的主要區別。

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