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Motore-CA elettrico servo SGMP-15A3A4EPU 3000RMP del servomotore 4.77N.m di Yaskawa

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Motore-CA elettrico servo SGMP-15A3A4EPU 3000RMP del servomotore 4.77N.m di Yaskawa

Grande immagine :  Motore-CA elettrico servo SGMP-15A3A4EPU 3000RMP del servomotore 4.77N.m di Yaskawa

Dettagli:

Marca: Yaskawa
Numero di modello: SGMP-15A3A4EPU

Termini di pagamento e spedizione:

Quantità di ordine minimo: 1
Prezzo: negotiable
Imballaggi particolari: NUOVO in scatola originale
Tempi di consegna: 2-3 giorni del lavoro
Termini di pagamento: T / T, unione occidentale
Capacità di alimentazione: 100
Descrizione di prodotto dettagliata
Luogo di origine: Giappone Marca: Yaskawa
Modello: SGMP-15A3A4EPU Tipo: Servomotore CA
Potenza: 750W voltaggio: 200V
Attuale: 7,5 A Ins: B
Evidenziare:

servomotore a macchina ewing

,

servomotore elettrico

Yaskawa Servomotore elettrico 4.77Nm Motori-AC Servo SGMP-15A3A4EPU 3000RMP
 
 
 
 

Info Veloci

Luogo d'origine:

Giappone, Giappone

Marchio:

Yaskawa

Numero di modello:

SGMP-15A3A4EPU

Utilizzo:

Bicicletta elettrica

Certificazione:

UL

Tipo:

Servomotore, servomotore

Costruzione:

Magnete permanente

Commutazione:

Spazzola

Funzione di protezione:

A prova di gocciolamento

Velocità (RPM):

3000RMP

Corrente continua (A):

7,5 A

Efficienza:

IO 1

Marca:

WTL

Modello:

SGMP-15A3A4EPU

Potenza:

750W

voltaggio:

200V

Attuale:

7,5 A

Opzioni:

Con freno

Serie:

SGMP

 


 
 


 
 

 

 
 
 
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Motori elettrici e generatori

Motori elettrici, generatori, alternatori e altoparlanti vengono spiegati utilizzando animazioni e schemi.
Questa è una pagina di risorse daFisclip, un'introduzione multimediale multilivello alla fisica (scarica le animazioni in questa pagina).

 

Gli schemi mostrati qui sono idealizzati, per rendere evidenti i principi.Ad esempio, l'animazione a destra ha solo un anello di filo, nessun cuscinetto e una geometria molto semplice.I motori reali usano gli stessi principi, ma la loro geometria è solitamente complicata.Se conosci già i principi di base dei vari tipi di motori, potresti voler passare direttamente ai casi più complessi e sottili descritti inCome funzionano i veri motori elettrici, del prof. John Storey.

 

Motori a corrente continua

Un semplice motore a corrente continua ha una bobina di filo che può ruotare in un campo magnetico.La corrente nella bobina viene fornita tramite due spazzole che entrano in contatto mobile con un anello aperto.La bobina si trova in un campo magnetico costante.Le forze esercitate sui fili percorsi da corrente creano acoppiasulla bobina.

 

La forza F su un filo di lunghezza L percorso da una corrente i in un campo magnetico B è iLB volte il seno dell'angolo tra B e i, che sarebbe 90° se il campo fosse uniformemente verticale.La direzione di F deriva dalla regola della mano destra*, come mostrato qui.Le due forze mostrate qui sono uguali e opposte, ma sono spostate verticalmente, quindi esercitano acoppia.(Le forze sugli altri due lati della bobina agiscono lungo la stessa linea e quindi non esercitano coppia.)
  • * Per ricordare la direzione della forza vengono utilizzati diversi nmemonici.Alcuni usano la mano destra, altri la sinistra.Per gli studenti che sannomoltiplicazione vettoriale, è facile usare direttamente la forza di Lorentz:F= qvXB, dondeF= iodLXB.Questa è l'origine del diagramma mostrato qui.
La bobina può anche essere considerata come un dipolo magnetico, o un piccolo elettromagnete, come indicato dalla freccia SN: piegate le dita della mano destra nella direzione della corrente, e il vostro pollice è il polo Nord.Nello schizzo a destra, l'elettromagnete formato dalla bobina del rotore è rappresentato come un magnete permanente, e la stessa coppia (Nord attrae Sud) è quella che agisce per allineare il magnete centrale.
  • In tutto, usiamo il blu per il polo nord e il rosso per il sud.Questa è solo una convenzione per chiarire l'orientamento: non c'è differenza nel materiale alle due estremità del magnete e di solito non sono verniciate di un colore diverso.

Notare l'effetto delpennellisulanello diviso.Quando il piano della bobina rotante raggiunge l'orizzontale, le spazzole interromperanno il contatto (non si perde molto, perché questo è comunque il punto di coppia zero - le forze agiscono verso l'interno).Il momento angolare della bobina la porta oltre questo punto di rottura e la corrente scorre quindi nella direzione opposta, che inverte il dipolo magnetico.Quindi, dopo aver superato il punto di rottura, il rotore continua a girare in senso antiorario e inizia ad allinearsi nella direzione opposta.Nel testo seguente, userò ampiamente l'immagine della "coppia su un magnete", ma tieni presente che l'uso di spazzole o di corrente alternata può causare lo scambio di posizione dei poli dell'elettromagnete in questione quando la corrente cambia direzione.

La coppia generata in un ciclo varia con la separazione verticale delle due forze.Dipende quindi dal seno dell'angolo tra l'asse della bobina e il campo.Tuttavia, a causa dell'anello diviso, è sempre nello stesso senso.L'animazione qui sotto mostra la sua variazione nel tempo, e puoi fermarla in qualsiasi momento e controllare la direzione applicando la regola della mano destra.
 

Motori e generatori

Ora un motore DC è anche un generatore DC.Dai un'occhiata alla prossima animazione.La bobina, l'anello diviso, le spazzole e il magnete sono esattamente lo stesso hardware del motore sopra, ma la bobina viene ruotata, il che genera una fem.

 

Se si utilizza energia meccanica per ruotare la bobina (N giri, area A) a velocità angolare uniforme ω nel campo magneticoB, produrrà una fem sinusoidale nella bobina.emf (una fem o forza elettromotrice è quasi la stessa cosa di una tensione).Sia θ l'angolo traBe la normale alla bobina, quindi il flusso magnetico φ è NAB.cos θ.La legge di Faraday dà:

  • fem = − dφ/dt = − (d/dt) (NBA cos θ)

    = NBA sin θ (dθ/dt) = NBAω sin ωt.

L'animazione sopra sarebbe chiamata un generatore DC.Come nel motore a corrente continua, le estremità della bobina si collegano a un anello diviso, le cui due metà sono a contatto con le spazzole.Si noti che le spazzole e l'anello diviso "rettificano" la fem prodotta: i contatti sono organizzati in modo che la corrente fluisca sempre nella stessa direzione, perché quando la bobina gira oltre il punto morto, dove le spazzole incontrano lo spazio nell'anello, i collegamenti tra le estremità della bobina ei terminali esterni sono invertiti.La fem qui (trascurando il punto morto, che opportunamente si verifica a zero volt) è |NBAω sin ωt|, come abbozzato.

 

Un alternatore

Se vogliamo AC, non abbiamo bisogno di rettifica, quindi non abbiamo bisogno di anelli divisi.(Questa è una buona notizia, perché gli anelli divisi causano scintille, ozono, interferenze radio e usura extra. Se si desidera corrente continua, spesso è meglio utilizzare un alternatore e rettificare con diodi.)

Nell'animazione successiva, le due spazzole entrano in contatto con due anelli continui, quindi i due terminali esterni sono sempre collegati alle stesse estremità della bobina.Il risultato è la fem sinusoidale non rettificata data da NBAω sin ωt, mostrata nella prossima animazione.

 

 

Questo è un generatore di corrente alternata.I vantaggi diGeneratori AC e DCsono confrontati in una sezione sottostante.Abbiamo visto sopra che un motore DC è anche un generatore DC.Allo stesso modo, un alternatore è anche un motore a corrente alternata.Tuttavia, è piuttosto inflessibile.(VedereCome funzionano i veri motori elettriciper ulteriori dettagli.)

 

Forza elettromotrice posteriore

Ora, come mostrano le prime due animazioni, i motori DC e i generatori potrebbero essere la stessa cosa.Ad esempio, i motori dei treni diventano generatori quando il treno rallenta: convertono l'energia cinetica in energia elettrica e restituiscono energia alla rete.Di recente, alcuni produttori hanno iniziato a produrre automobili in modo razionale.In tali auto, i motori elettrici utilizzati per guidare l'auto vengono utilizzati anche per caricare le batterie quando l'auto è ferma: si chiama frenata rigenerativa.

Quindi ecco un interessante corollario.Ogni motore è un generatore.Questo è vero, in un certo senso, anche quando funziona come un motore.L'emf che un motore genera è chiamato ilfem posteriore.La forza controelettromotrice aumenta con la velocità, a causa della legge di Faraday.Quindi, se il motore non ha carico, gira molto velocemente e accelera fino a quando la forza controelettromotrice, più la caduta di tensione dovuta alle perdite, è uguale alla tensione di alimentazione.La forza controelettromotrice può essere considerata come un "regolatore": arresta il motore che gira a velocità infinita (risparmiando così ai fisici un po' di imbarazzo).Quando il motore è caricato, la fase della tensione si avvicina a quella della corrente (comincia a sembrare resistiva) e questa resistenza apparente dà una tensione.Quindi la forza controelettromotrice richiesta è minore e il motore gira più lentamente.(Per aggiungere la forza controelettromotrice, che è induttiva, alla componente resistiva, è necessario aggiungere tensioni sfasate. VedereCircuiti CA.)

Le bobine di solito hanno nuclei

In pratica, (ea differenza dei diagrammi che abbiamo disegnato), generatori e motori DC hanno spesso un nucleo ad alta permeabilità all'interno della bobina, per cui grandi campi magnetici sono prodotti da correnti modeste.Questo è mostrato a sinistra nella figura sotto in cui ilstatori(i magneti che sono statici) sono magneti permanenti.

 

 

Motori 'universali'

Anche i magneti dello statore potrebbero essere realizzati come elettromagneti, come mostrato in alto a destra.I due statori sono avvolti nella stessa direzione in modo da dare un campo nella stessa direzione e il rotore ha un campo che si inverte due volte per ciclo perché è collegato alle spazzole, qui omesse.Un vantaggio di avere statori avvolti in un motore è che si può realizzare un motore che funziona a corrente alternata o continua, un cosiddettomotore universale.Quando guidi un tale motore con CA, la corrente nella bobina cambia due volte in ogni ciclo (oltre ai cambiamenti dalle spazzole), ma la polarità degli statori cambia allo stesso tempo, quindi questi cambiamenti si annullano.(Purtroppo, tuttavia, ci sono ancora dei pennelli, anche se li ho nascosti in questo schizzo.) Per i vantaggi e gli svantaggi del magnete permanente rispetto agli statori avvolti, vederesotto.Vedi anchedi più sui motori universali.

 

Costruisci un motore semplice

Per costruire questo motore semplice ma strano, hai bisogno di due magneti abbastanza potenti (magneti in terre rare di circa 10 mm di diametro andrebbero bene, così come magneti a barra più grandi), del filo di rame rigido (almeno 50 cm), due fili con clip a coccodrillo su alle due estremità, una batteria per lanterna da sei volt, due lattine di bibite, due blocchi di legno, del nastro adesivo e un chiodo appuntito.

 

Realizza la bobina con filo di rame rigido, quindi non necessita di alcun supporto esterno.Avvolgi da 5 a 20 giri in un cerchio di circa 20 mm di diametro e fai in modo che le due estremità puntino radialmente verso l'esterno in direzioni opposte.Queste estremità saranno sia l'asse che i contatti.Se il filo ha un isolamento laccato o di plastica, spellalo alle estremità.

 

I supporti per l'assale possono essere realizzati in alluminio, in modo che facciano contatto elettrico.Ad esempio, fai dei buchi in una lattina di bibita con un chiodo come mostrato.Posizionare i due magneti, da nord a sud, in modo che il campo magnetico passi attraverso la bobina ad angolo retto rispetto agli assi.Fissate o incollate i magneti sui blocchi di legno (non mostrati nello schema) per mantenerli alla giusta altezza, quindi spostate i blocchi per metterli in posizione, piuttosto vicino alla bobina.Ruota inizialmente la bobina in modo che il flusso magnetico attraverso la bobina sia zero, come mostrato nel diagramma.

Ora prendi una batteria e due fili con clip a coccodrillo.Collegare i due terminali della batteria ai due supporti metallici per la bobina e dovrebbe girare.

Si noti che questo motore ha almeno un "punto morto": spesso si ferma nella posizione in cui non c'è coppia sulla bobina.Non lasciarlo acceso troppo a lungo: scaricherà rapidamente la batteria.

Il numero ottimale di spire della bobina dipende dalla resistenza interna della batteria, dalla qualità dei contatti di supporto e dal tipo di filo, quindi dovresti sperimentare valori diversi.

Come accennato in precedenza, anche questo è un generatore, ma è molto inefficiente.Per creare una fem più grande, usa più giri (potresti aver bisogno di usare un filo più sottile e un telaio su cui avvolgerlo). Potresti usare ad esempio un trapano elettrico per girarlo velocemente, come mostrato nello schizzo sopra.Usa un oscilloscopio per osservare la fem generata.È CA o CC?

Questo motore non ha anello diviso, quindi perché funziona a corrente continua?In poche parole, se fosse esattamente simmetrico, non funzionerebbe.Tuttavia, se la corrente è leggermente inferiore in un semiciclo rispetto all'altro, allora la coppia media non sarà zero e, poiché ruota ragionevolmente rapidamente, il momento angolare acquisito durante il semiciclo con maggiore corrente lo porta attraverso il semiciclo quando la coppia è nella direzione opposta.Almeno due effetti possono causare un'asimmetria.Anche se i fili sono perfettamente spelati e puliti, è improbabile che la resistenza di contatto sia esattamente uguale, anche a riposo.Inoltre, la rotazione stessa fa sì che il contatto sia intermittente quindi, se ci sono rimbalzi più lunghi durante una fase, questa asimmetria è sufficiente.In linea di principio, potresti spellare parzialmente i fili in modo tale che la corrente sia zero in mezzo ciclo.

 

Una realizzazione alternativa del motore semplice, di James Taylor.

Un motore ancora più semplice(uno che è anche molto più semplice da capire!) è ilmotore omopolare.

 

 

Motori a corrente alternata

Con le correnti AC, possiamo invertire le direzioni del campo senza dover usare le spazzole.Questa è una buona notizia, perché possiamo evitare l'arco, la produzione di ozono e la perdita ohmica di energia che le spazzole possono comportare.Inoltre, poiché le spazzole entrano in contatto tra le superfici in movimento, si consumano.

La prima cosa da fare in un motore AC è creare un campo rotante.La CA "ordinaria" da una presa a 2 o 3 pin è CA monofase - ha una singola differenza di potenziale sinusoidale generata tra solo due fili: l'attivo e il neutro.(Si noti che il filo di terra non trasporta corrente tranne in caso di guasti elettrici.) Con CA monofase, è possibile produrre un campo rotante generando due correnti sfasate utilizzando ad esempio un condensatore.Nell'esempio mostrato, le due correnti sono sfasate di 90°, quindi la componente verticale del campo magnetico è sinusoidale, mentre quella orizzontale è cosusoidale, come mostrato.Questo dà un campo che ruota in senso antiorario.

(* Mi è stato chiesto di spiegare questo: dal sempliceTeoria AC, né le bobine né i condensatori hanno la tensione in fase con la corrente.In un condensatore, la tensione è massima quando la carica ha finito di scorrere sul condensatore e sta per iniziare a fuoriuscire.Quindi la tensione è inferiore alla corrente.In una bobina puramente induttiva, la caduta di tensione è massima quando la corrente cambia più rapidamente, ovvero quando la corrente è zero.La tensione (caduta) è in anticipo rispetto alla corrente.Nelle bobine del motore, l'angolo di fase è leggermente inferiore a 90¡, perché l'energia elettrica viene convertita in energia meccanica.)

 

In questa animazione, i grafici mostrano la variazione nel tempo delle correnti nelle bobine verticali e orizzontali.Il grafico delle componenti del campo BXe Bsimostra che la somma vettoriale di questi due campi è un campo rotante.L'immagine principale mostra il campo rotante.Mostra anche la polarità dei magneti: come sopra, il blu rappresenta un polo nord e il rosso un polo sud.

Se mettiamo un magnete permanente in quest'area del campo rotante, o se mettiamo una bobina la cui corrente scorre sempre nella stessa direzione, allora questo diventa unmotore sincrono.In un'ampia gamma di condizioni, il motore girerà alla velocità del campo magnetico.Se abbiamo molti statori, invece delle sole due coppie mostrate qui, allora potremmo considerarlo come un motore passo-passo: ogni impulso sposta il rotore sulla successiva coppia di poli azionati.Per favore, ricorda il mio avvertimento sulla geometria idealizzata: i veri motori passo-passo hanno dozzine di poli e geometrie piuttosto complicate!

 

 

Motori asincroni

Ora, poiché abbiamo un campo magnetico variabile nel tempo, possiamo usare la fem indotta in una bobina - o anche solo le correnti parassite in un conduttore - per trasformare il rotore in un magnete.Esatto, una volta che hai un campo magnetico rotante, puoi semplicemente inserire un conduttore e gira.Questo dà molti deivantaggi dei motori a induzione: nessuna spazzola o collettore significa una fabbricazione più semplice, nessuna usura, nessuna scintilla, nessuna produzione di ozono e nessuna perdita di energia ad essi associata.In basso a sinistra è riportato uno schema di un motore a induzione.(Per foto di veri motori a induzione e maggiori dettagli, vedereMotori asincroni.)

 

L'animazione a destra rappresenta amotore a gabbia di scoiattolo.La gabbia di scoiattolo ha (in questa geometria semplificata, comunque!) due conduttori circolari uniti da diverse barre diritte.Due barre qualsiasi e gli archi che le uniscono formano una bobina, come indicato dai trattini blu nell'animazione.(Solo due dei tanti possibili circuiti sono stati mostrati, per semplicità.)

Questo schema suggerisce perché potrebbero essere chiamati motori a gabbia di scoiattolo.La realtà è diversa: per foto e maggiori dettagli, vediMotori asincroni.Il problema con i motori a induzione ea gabbia di scoiattolo mostrati in questa animazione è che i condensatori di alto valore e alta tensione sono costosi.Una soluzione è il motore "a poli ombreggiati", ma il suo campo rotante ha alcune direzioni in cui la coppia è piccola e ha la tendenza a funzionare all'indietro in alcune condizioni.Il modo più accurato per evitarlo è utilizzare motori a più fasi.

Motori asincroni trifase AC

La monofase viene utilizzata nelle applicazioni domestiche per applicazioni a bassa potenza ma presenta alcuni inconvenienti.Uno è che si spegne 100 volte al secondo (non ti accorgi che le luci fluorescenti tremolano a questa velocità perché i tuoi occhi sono troppo lenti: anche 25 immagini al secondo sulla TV sono abbastanza veloci da dare l'illusione di un movimento continuo. ) Il secondo è che rende scomodo produrre campi magnetici rotanti.Per questo motivo alcuni dispositivi domestici di elevata potenza (diversi kW) possono richiedere l'installazione trifase.Le applicazioni industriali utilizzano ampiamente la trifase e il motore a induzione trifase è un cavallo di battaglia standard per le applicazioni ad alta potenza.I tre fili (senza contare la terra) portano tre possibili differenze di potenziale sfasate tra loro di 120°, come mostrato nell'animazione sottostante.Così tre statori danno un campo rotante dolcemente.(Vederequesto linkper ulteriori informazioni sull'alimentazione trifase.)

 

Se si mette un magnete permanente in un tale insieme di statori, diventa unmotore sincrono trifase.L'animazione mostra una gabbia di scoiattolo, in cui per semplicità viene mostrato solo uno dei tanti anelli di corrente indotta.Senza carico meccanico, gira praticamente in fase con il campo rotante.Il rotore non deve necessariamente essere una gabbia di scoiattolo: infatti qualsiasi conduttore che trasporterà correnti parassite ruoterà, tendendo a seguire il campo rotante.Questa disposizione può dare unmotore a induzionecapace di alta efficienza, alta potenza e coppie elevate su una gamma di velocità di rotazione.

 

Motori lineari

Un insieme di bobine può essere utilizzato per creare un campo magnetico che trasla, anziché ruotare.La coppia di bobine nell'animazione in basso è pulsata, da sinistra a destra, quindi la regione del campo magnetico si sposta da sinistra a destra.Un magnete permanente o elettromagnetico tenderà a seguire il campo.Così sarebbe una semplice lastra di materiale conduttore, perché le correnti parassite indotte in essa (non mostrate) comprendono un elettromagnete.In alternativa, potremmo dire che, dalla legge di Faraday, una fem nella lastra metallica è sempre indotta in modo da opporsi a qualsiasi variazione del flusso magnetico, e le forze sulle correnti guidate da questa fem mantengono il flusso nella lastra pressoché costante.(Correnti parassite non mostrate in questa animazione.)
 
 
 
 
 
 

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