三相交流感应电动机的瞬时正转/反转运行

单相和三相交流感应电动机的区别不仅仅在于输入电源。在瞬时正转/反转操作中使用三相交流感应电动机时，您需要了解一些事项。

什么是瞬时正向/反向操作?

瞬时正向/反向操作描述了电机在两个位置之间反复来回旋转。一个应用示例可以是连接器测试夹具，它插入和缩回连接器以测试其可靠性。这可以通过交流电机、无刷电机、伺服电机或步进电机来完成。他们都可以反转方向。决定因素是您希望电机在命令停止时停止的速度和准确度。

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单相和三相交流感应电动机有什么区别?

1.绕组

首先，绕组设计不同。三相电机的初级和次级绕组比单相电机更平衡。在这种情况下，我们指的是绕组的电气规格。请参阅下表的示例。

电源(交流)发动机初级绕组次级绕组

U 相(欧姆)V 相(欧姆)W 相(欧姆)

单相200/220/2304IK25A-CW157.6157.1不适用

三相200/220/2304IK25A-SW179.9179.9179.9

2.性能

不同的绕组规格会影响电机的速度-转矩特性。在下图中，我们比较了单相电机和三相电机的速度-转矩曲线。

通过在较低速度区域提供更多可用扭矩，三相电机可提供更大的启动扭矩，并且更适合瞬时正向/反向操作。当单相电机停止和反转时，较低的扭矩可能会导致电机加速到其额定速度的速度变慢。当三相电机停止和反转时，更高的扭矩使其能够更快地加速到其额定速度。

3.启动力矩

仅供参考，单相电机不会立即停止。除非它们与某种类型的摩擦、电磁、离合器制动器机构或电子制动器组一起使用，否则它们将滑行停止。滑行距离或超限取决于摩擦力和惯性负载，但可能高达 30 转(在电机轴上;可被齿轮比整除)。这种超限运行不适用于瞬时正向/反向操作的“瞬时”部分，因为电机现在每次启动都需要时间加速到其额定速度。如果没有等到电机减速停止就切换方向太快，电机可能会一直朝同一方向旋转。

一旦断电，单相和三相交流感应电机的超速是相同的，尽管三相电机更高的启动转矩使它们更适合瞬时正向/反向操作。

提示 #1：在反转方向之前停止三相电机

如果您希望电机经久耐用，那么在反转电机方向之前应先停止电机的原因有两个。最好的方法是让电机在切换方向之前完全停止。否则，建议进行测试。

齿轮损坏

电源短路风险

齿轮损坏

在某些情况下，减速电机中的齿轮可能会在反转时损坏。如果电机的方向切换太快，负载可能仍然保持原方向旋转，但电机实际上试图向相反方向旋转。由于扭矩作用于两个方向，齿轮可能会损坏。最大限度地减少电机齿轮箱内齿轮的冲击力可以延长其使用寿命。三相电机的较高启动扭矩使问题变得更糟。

电源短路风险

单相电机和三相电机内部绕组的接线是不同的。因此，外部接线方法和开关类型不同。在下图中，我们展示了单相电机和三相电机接线图。

接线差异：

电容器

转变

您可能首先注意到的是单相电机接线图中显示的电容器。电容器将单相电源变为多相电源。多相电源是在电机内部产生旋转磁场所必需的。

您可能注意到的第二件事是为了使三相电机 (MC) 反向旋转而需要切换的电线数量。对于单相电机，SPDT(单刀双掷)开关可以完成这项工作。然而，对于三相电机，需要具有互锁结构的“无损”电磁开关。这种类型的开关不允许同时打开两个触点。如果两根电线中的任何一根同时通电，可能会造成电源短路，然后断路器可能会停止电机。单相电机没有风险，因为只有一个极可以切换。

提示 #2：使用逆变器

另一种控制三相电机方向的方法是使用逆变器或 VFD(变频驱动)。VFD 旨在控制三相电机(以及更多)的方向和速度，因此可以更轻松地完成瞬时正向/反向操作。除了广受欢迎的 World K 系列标准交流电机外，Oriental Motor 的新型 KIIS 系列高扭矩三相交流电机专为与 VFD 配合使用而设计。

提供描述电机和 VFD 组合的预期性能的速度-扭矩曲线。当它们可用时将添加更多。

欢迎点击上面的曲线数据，了解更多关于这些电机的信息。

最后的想法

请记住，瞬时正向/反向操作不仅限于三相电机。任何电机都可以执行正向/反向操作，决定因素是您希望操作的“瞬时”和“准确”程度。总是需要权衡取舍。

不同的电机有不同的执行正向/反向操作的方式。因此，产品提供不同的超速和制动频率规格。例如，单相可逆电机使用摩擦制动器来大幅减少瞬时正向/反向操作的超限运行。虽然电机轴的超速减少到 2 转，但摩擦制动器产生的热量将占空比限制为一次 30 分钟。对于可以接受 2 转超速停止精度并且一次只能工作 30 分钟的机器，这款电机是完美的。对于需要瞬时停止但不需要特定停止精度值的应用，具有动态制动系统的 无刷电机系统可能就足够了。步进电机或伺服电机实际上为瞬时正向/反向操作提供最佳停止精度、启动扭矩和停止精度，但控制这些电机比交流可逆电机需要更多。

这是所有可以执行正向/反向操作的电机之间的一些比较数据。请记住，这些超限值在电机上。如果添加减速机，请将超程除以齿轮比。这些只是参考值。

Oriental Motor 提供从 1 W (1/750 HP) 到 2,237 W (3 HP) 的全系列交流感应电机。除感应电动机外，还有可逆电动机、电磁制动电动机、离合器/制动电动机和冲洗电动机。可以添加各种类型的齿轮箱以用于高扭矩应用。产品系列组因电机类型和功能而异。例如，World K 系列是我们的标准交流电机系列，包括从感应到电磁制动类型的多种类型的电机。KIIS 系列是 KII 系列的三相部分，它保留了 KII 系列的高扭矩特性以及新的三相速度控制功能。

由于产品范围如此广泛，建议与我们的技术支持工程师进行电机选型咨询，以缩小您的产品选择范围。

这是我们整个三相交流电机系列的细目分类。

World K系列(1~150W)：单相&三相;标准型

K2S系列(30~200W)：三相;针对 VFD 进行了优化

Brother Mid G3 系列(1/2~3 HP)：三相;大功率

在我们的网站上，我们将这些分为“恒速”和“速度控制”交流电机。“恒速”交流电机包括单相和三相两种类型，而“用于 VFD 的三相交流电机”仅侧重于专为速度控制而设计的三相电机。

审核编辑：汤梓红