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电机根底常识问答,电机十万个为何

2017-06-02 19:56分类:电工考证知识 阅读:

 

电机根底常识问答,电机十万个为何
啥叫电机?
答:电机是将电池电能改换成机械能,驱动电动车车轮旋转的部件。
啥叫绕组?
答:电枢绕组是直流电机的基地有些,是铜质漆包线绕制的线圈。当电枢绕组在电机的磁场中旋转都会发作电动势。
啥叫磁场?
答:在永磁体或电流周围所发作的力场及但凡磁力所能抵达的空间或磁力效果的计划。
啥叫磁场强度?
答:界说载有 1 安培电流的无限长导线在间隔导线 1/2 米远处的磁场强度为 1A/m (安培 / 米,世界单位制 SI );在 CGS 单位制(公分 - 克 - 秒)中,为留念奥斯特对电磁学的奉献,界说载有 1 安培电流的无限长导线在间隔导线 0.2 公分远处的磁场强度为 10e (奥斯特), 10e=1/4.103/m ,磁场强度通常用 H 标明。
啥叫安培定则?
答:用右手捉住导线,让伸直的大拇指的方向跟电流方向一同,那么曲折的四指所指的方向即是磁感线的盘绕方向。
啥叫磁通?
答:磁通又名磁通量:设在匀强磁场中有一个与磁场方向笔直的平面,磁场的磁感应强度为 B ,平面的面积为 S ,咱们界说磁感应强度 B 与面积 S 的乘积,叫做穿过这个面的磁通量。
啥是定子?
答:有刷或无刷电机作业时不转的有些。轮毂式有刷或无刷无齿电机的电机轴叫做定子,此种电机能够叫做内定子电机。
啥是转子?
答:有刷或无刷电机作业时翻滚的有些。轮毂式有刷或无刷无齿电机的外壳叫做转子,此种电机能够叫外转子电机。
啥叫碳刷?
答:有刷电机里边顶在换相器外表,电机翻滚的时分,将电能经过转相器运送给线圈,由于其首要的成分是碳,称为碳刷,它是易磨损的。应守时保护替换,并收拾积碳。
啥是刷握?
答:在有刷电机里边盛装并坚持碳刷方位的机械导槽。
啥是换相器?
答:有刷电机里边,具有彼此绝缘的条状金属外表,随电机转子翻滚时,条状金属替换触摸电刷的正负极,完结电机线圈电流方向的正负替换改动,完结有刷电机线圈的换相。
啥是相序?
答:无刷电机线圈的摆放次第。
啥是磁钢?
答:通常用于称谓高磁场强度的磁性材料,电动车电机都选用钕铁錋稀土磁钢。
啥叫电动势?
答:由电机的转子切开磁力线而发作,其方向与外加电源相反,故称为反电动势。
啥是有刷电机?
答:电机作业时,线圈和换向器旋转,磁钢和碳刷不转,线圈电流方向的替换改动是靠随电机翻滚的换向器和电刷来完结的。在电动车作业有刷电机分为高速有刷电机和低速有刷电机。有刷电机和无刷电机有许多差异,从字上能够看出有刷电机有碳刷,无刷电机没有碳刷
啥是低速有刷电机?有何特征?
答:在电动车作业中,低速有刷电机是指轮毂式低速大转矩无齿轮传动有刷直流电动机,电机定转子相对转速即是车轮的转速。定子上的磁钢为 5~7 对,转子电枢的槽数为 39~57 个。由于电枢绕组固定在轮子外壳内,凭仗翻滚的外壳,热量简略宣布。翻滚的外壳又织造着 36 根辐条,更有利热的传导。
有刷有齿电机的特征?
答:有刷电机中由于有电刷,其首要风险即是“电刷磨损”,用户应当留心到有刷电机又分为有齿和无齿两种。如今许多厂家选用有刷有齿电机,它是一种高速电机,所谓“有齿”即是经过齿轮减速安排,将电机转速调低(因国标规则电动车时速不得逾越 20 公里,故电机转速应在 170 转 / 每分钟支配)。由所以高速电机经过齿轮减速,其特征是主张时骑行者感触动力微弱,并且爬坡才干较强。可是电动轮毂是关闭的,仅仅在出厂前加注了光滑剂,用户很难进行往常养护,并且齿轮自身也有机械磨损,一年支配因光滑短少致使齿轮磨损加重,噪音增大,运用时电流也增大,影响电机和电池寿数。
啥是无刷电机?
答:由于操控器供应纷歧样电流方向的直流电,来抵达电机里边线圈电流方向的替换改动。无刷电机的转子和定子之间没有电刷和换向器。
电机怎样完结换相 ?
答:无刷或有刷电机在翻滚时,电机里边线圈的通电方向需求替换改换,然后抵达电机能接连翻滚。有刷电机的换相靠换相器和电刷一同完结,无刷电机靠操控器来完结。
啥是缺相?
答:无刷电机或无刷操控器的三相电路中,有一相不能作业。缺相分主相位缺相和霍尔缺相。体现为电机颤动不能作业,或翻滚无力且噪音大。操控器在缺相状况下作业是很简略焚毁的。
电机多见的品种有哪几种?
答:多见的电机有:有刷有齿轮毂电机、有刷无齿轮毂电机、无刷有齿轮毂电机、无刷无齿轮毂电机、侧挂电机等。
从电机的品种上怎样差异是凹凸速电机?
答: A 有刷有齿轮毂电机、无刷有齿轮毂电机归于高速电机;
B 有刷无齿轮毂电机、无刷无齿轮毂电机归于低速电机。
电机的功率是怎样界说的?
答:电机的功率是指电机所输出的机械能与电源所供应的电能之比。
为何要挑选电机的功率?挑选电机功率的含义安在?
答:电机额外功率的挑选是一个很首要很杂乱的疑问。负载时,假定电机额外功率过大,电机就常常处于轻载作业,电机自身的容量得不到充沛的体现,成为“大马拉小车”,一同电机作业功率低、功用欠好,都会增加作业费用。反过来,电机额外功率恳求得小,那即是“小马拉大车”,电机电流逾越额外电流,电机内耗费加大,功率低时小事,首要的是影响电机的寿数,即便过载不多,电机的寿数也会削减较多;过载较多,会损坏电机绝缘材料的绝缘功用乃至焚毁。当然,电机额外功率小,或许根柢就拖动不了负载,会使电机长时刻处
于主张状况而过热损坏。所以应当严厉依照电动车作业状况选定电机的额外功率。
通常直流无刷电机为何要有三个霍尔?
答:扼要的说,直流无刷电机为了能翻滚,有必要使定子线圈的磁场和转子耐久磁体的磁场之间一向存在必定的视点。转子翻滚的进程也即是转子磁场方向改动的进程,为了使二者磁场存在视点,到必定的程度后,定子线圈的磁场方向有必要改动。那么怎样知道要改动定子磁场的方向了呢?那就靠那三个霍尔了。能够以为那三个霍尔肩负着通知操控器何时改动电流方向的使命。
无刷电机霍尔的耗电量大致计划是多少?
答:无刷电机霍尔的耗电量大致计划是 6m A-20m A 不等。
通常电机在多高的温度下能够正常作业?电机最多能够接受多高的温度?
答:假定丈量电机盖的温度逾越环境温度 25 度以上时,标明电机的温升现已超出了正常的计划,通常电机温升应当在 20 度以下。通常电机线圈是由漆包线绕而成,而漆包线在温度高于 150 度支配时其漆膜会由于温度过高而掉落,构成线圈短路。当线圈温度在 150 度以上时电机外壳所体现出的温度在 100 度支配,所以假定以其外壳温度为依据则电机所接受的最高温度为 100 度。
电机的温度应在 20 摄氏度以下,即电机端盖的温度逾越环境温度应小于 20 摄氏度,但电机发热逾越 20 摄氏度的要素是啥?
答:电机发热的直接要素是由于电流大致使的。通常或许是线圈短路或开路、磁钢退磁或电机功率低一级构成,正常状况则是电机长时刻大电流作业。
啥要素致使电机遇发热?这是一个怎样的进程?
答:电机负载作业时电机内有功率损耗,终究都将成为热能,这就会使电机温度增加,逾越了周围环境温度。电机温度比环境温度高出的值称为升温。一旦有了升温,电机就要向周围散热;温度越高、散热越快。当电机单位时刻宣告的热量等于散出的热量时,电机温度不再增加,而坚持着一个安稳不变的温度,即处于发热与散热平衡的状况。
通常点击答应温升是多少?电机的温升对电机中的哪个有些影响最大?是怎样界说的?
答:电机负载作业时,从尽量体现它的效果动身,所带负载即输出功率越大越好(若不思考机械强度)。可是输出功率越大、损耗功率越大,温度越高。咱们知道,电机内耐温最单薄的东西是绝缘材料,如漆包线。绝缘材料耐温有个极限,在这个极限内,绝缘材料的物理、化学、机械、电气等各方面功用都很安稳,其作业寿数通常约为 20 年。逾越这个极限,绝缘材料的寿数就急剧缩短,乃至会焚毁。这个温度极限,称为绝缘材料的答应温度。绝缘材料的答应温度,即是电机的答应温度;绝缘材料的寿数,通常即是电机的寿数。
环境温度随时刻、地址而异,计划电机时规则取 40 摄氏度为中国规范环境温度。因而绝缘材料或电机的答应温度减去 40 摄氏度即为答应温升,
纷歧样绝缘材料的答应温度是纷歧样的,依照答应温度的凹凸,电机常用的绝缘材料为 A 、 E 、 B 、 F 、 H 五种。按环境温度为 40 摄氏度核算,这五种绝缘材料及其答应温度和答应温升如下表所示:
等级 绝缘材料 答应温度 答应温升
A 经过浸渍处理的棉、丝、纸板、木材等,通常绝缘漆 105 65
E 环氧树脂、聚脂薄膜、青壳纸,三酸纤维,高度绝缘漆 120 80
B 用行进了耐热功用的有机漆作粘合剂的云母、石棉、和玻璃纤维组合物 130 90
F 用耐热优秀的环氧树脂粘合或浸渍的云母、石棉和玻璃纤维组合物 155 115
H 用硅有树脂粘合或浸渍的云母、石棉或玻璃纤维组合物,硅有橡胶 180 140
怎样丈量无刷电机的相角?
答:接通操控器电源,由操控器给霍尔元件供电,就能够查看到无刷电机的相角了。办法如下:用全能表的 +20V 直流电压档,并将红表笔接 +5V 线,黑笔别离丈量三个引线的凹凸电压,按 60 度及 120 度电机的换相表对照即可。
为何恣意一台直流无刷操控器和直流无刷电机不能随意接上就能正常翻滚起来?为何直流无刷会有倒相序之说?
答:通常来说直流无刷电机在实习运动中是这么一个进程:电机翻滚 ---- 转子磁场方向改动 ---- 当定子磁场方向和转子磁场方向的夹角到 60 度电视点时 ---- 霍尔信号改动 ---- 相线电流方向改动 ---- 定子磁场向前跨过 60 度电视点 ---- 定子磁场方向和转子磁场方向夹角为 120 度电视点 ---- 电机持续翻滚。这么咱们就了解了,霍尔有六种精确的状况。当特定的霍尔通知操控器时,操控器就有特定的相线输出状况。所以倒相序即是要完结这么的一个使命,即是使定子的电视点一向按一个方向以 60 度电视点步进。
假定 60 度的无刷操控器用在 120 度的无刷电机上会有啥状况?反之又怎样?
答:都会倒至缺相景象,不能正常翻滚;但捷能所选用的操控器是一种智能型无刷操控器能够主动辨认 60 度电机或 120 度电机,然后能够兼容适配二种电机,使得修补替换愈加便当。
直流无刷操控器和直流无刷电机怎样能倒出精确的相序?
答:榜首步要确保霍尔线的电源线和地线与操控器上相对应的线插好,而三个电机霍尔线与三个电机线对操控器的接法共有 36 种,最简略而笨的办法是每种状况逐个实验。换接时能够不断电进行,但必定要细心,也要有必定的次第。要留心每次拧转不要太大,假定电机翻滚不顺畅,则这种状况即是不对的,转把拧的太大就有损操控器,假定呈现回转的状况,在知道操控器的相序的状况下即是把操控器霍尔线 a 、 c 交流,点击线 A 相与 B 彼此换,即可倒为正转。终究验证接得精确办法是大电流作业时正常。
怎样用 120 度无刷操控器操控 60 度电机?
答:在无刷电机霍尔信号线 b 相与操控器采样信号线之间加方向线路即可。
有刷高速电机和有刷低速电机有啥直观上的差异?
答: A. 高速电机有逾越离合器,往一个方向转轻松,往另一个方向转费尽;低速电机双向转斗一样轻松。
B. 高速电机的车翻滚时噪音较大,低速电机翻滚噪音较小。有阅历的人很简略凭耳朵辨认。
啥是电机的额外作业状况?
答:在电机作业时,若各个物理量都与它的额外值一样,就称为额外作业状况,在额外作业状况下作业,电机能牢靠的作业,并具有最佳的归纳功用。
电机的额外转矩是怎样核算出来的?
答:点击轴上输出的额外转矩能够用 T2n 标明,其巨细是输出的机械功率额外值除以转交速度的额外值,即 T2n=Pn 其间 Pn 的单位为 W 、 Nn 的单位为 r/min 、 T2n 单位是 N.M, 假定 PNM 单位用 KN ,系数 9.55 改为 9550 。
故能够得出假定在电机额外功率持平的条件下,电机的转速低其转矩越大。
电机的主张电流是怎样界说的?
答:通常恳求电机的主张电流不能逾越其额外电流的 2~5 倍,这也是为安在对操控器上作限流保护的一个首要要素。
商场上出售的电机转速为何越来越高?及有何影响?
答:供货商方面提速能够下降本钱,一样是低速点击,速度高了线圈匝数就少了,也省了硅钢片,磁钢数目也少了,收购者以为高速就好。
额外速度作业时,其功率不变,但在低速区时功率显着低了,也即是主张无力。
功率低,需求用大电流主张,骑行时电流也大,对操控器的限流恳求大,对电池也欠好。
呈现电机反常发热状况怎样修补?
答:修补处理的办法通常为替换电机,或进行修补保。
电机的空载电流大于参阅表极限数据时标明电机呈现了缺陷,发作的要素有哪些?怎样修补
答:点击内部机械抵触大;线圈有些短路;磁钢退磁;直流电机换相器积碳。修补处理的办法通常那为替换电机,或替换碳刷,收拾积碳。
各种电机的无缺陷最大极限空载电流是多少?
电机办法 额外电压 24V 时 额外电压 36V 时
侧挂电机 2.2A 1.8A
高速有刷电机 1.7A 1.0A
低速有刷电机 1.0A 0.6A
高速无刷电机 1.7A 1.0A
低速无刷电机 1.0A 0.6A
电机空转电流怎样丈量?
答:将万用表置于 20A 档位,将红黑表笔窜联接在操控器的电源输入端。翻开电源,再电机不转的状况下,记载下此刻万用表的最大电流 A1 。翻滚转把,使电机高速空载翻滚 10s 以上,等候电机转速安稳后,初步查询并记载此刻万用表的最大数值 A2 。电机空载电流 =A2-A1 。
电动车常用电机的比照:
电机办法 传动办法 电机功率 爬坡功用 保护周期 体积 保护内容 噪音 本钱
无刷无齿 无刷低速外转子电机、直接驱动 〉 80% 通常 无 大 无 小 低
无刷有齿 高速无刷电机、行星齿轮减速 〉 83% 好 3 年支配 小 光滑齿轮 中 高
有刷有齿 高速有刷电机、 2 级齿轮减速 〈 78% 好 1 年支配 大 替换碳刷、光滑齿轮 大 高
有刷无齿 低速有刷外转子电机、直接驱动 〈 76% 差 2 年支配 小 替换碳刷、收拾积碳 小 低
怎样辨认电机的好坏?要害看哪些参数?
答:首要是空载电流和骑行电流的巨细,与正常值比照,及电机功率和扭矩的凹凸,以及电机的噪声、振荡和发热量,最佳的办法是用测功机查验功率曲线。
180W 和 250W 电机有何差异?对操控器有何恳求?
答: 250W 的骑行电流大,对操控器的功率余量及牢靠性恳求较高。
为安在规范环境下,电动车的骑行电流会因电机的额外纷歧样而纷歧样?
答:尽人皆知,规范条件下,以额外负载 160W 来核算,在 250W 的直流电机上骑行电流为 4 — 5A 支配,而在 350W 直流电机上骑行电流略高一些。举个比方:假定电池电压为 48V ,两个电机 250W 和 350W ,其额外功率点都为 80% ,则 250W 电机的额外作业电流为 6.5A 支配,而 350W 电机的额外作业电流为 9A 支配。而通常电机的功率点是作业电流违背额外作业电流越远,其值越小,同在 4 — 5A 的负载状况下,在 250W 的电机功率为 70% , 350W 的电机功率为 60% ,则在 5A 的负载下,
250W 的输出功率为 48V*5A*70%=168W
350W 的输出功率为 48V*5A*60%=144W
而 350W 电机为了使输出功率满意骑行恳求即抵达 168W (差不多是额外负载),则只需使电源增加,然后使功率点增高。
为安在一样的环境下, 350W 的电机要比 250W 的电机的电动车的续行路程短?
答:由于一样的环境下, 350W 电机的电动车骑行电流大所以在电池一样的状况下,其续行路程会短。
关于电动助力车厂家应当怎样去挑选电机?依据啥去挑选电机?
答:关于电动车来说其电机挑选的最要害要素是电机额外功率的挑选。
电机额外功率挑选通常分为三个进程:
榜首步,核算负载功率 P
第二步,依据负载功率,预选电机的额外功率及别的。
第三步,校核预选电机。通常先校核发热温升,再校核过载才干,必要时校核主张才干。都经过了,预选的电机便选定了;通不过从第二步从头进行,直到经过接连。
切忌在满意负载的恳求下,电机的额外功率越小越经济。
第二步做好后,要依据环境温度的纷歧样进行温度校对,额外功率是在国家规范环境温度为 40 摄氏度条件下进行的。若环境温度终年都较低或都比照高,将来充沛运用电机的容量,应对电机的额外功率进行批改。例如终年温度偏低,电机世纪额外功率应比规范规则 Pn 高,相反,终年温度偏高的,应下降额外功率运用。
全体来说,在环境温度断定的状况下,挑选电动车的电机应依据电动车的骑行状况来定,电动车的骑行状况越能使电机挨近额外作业状况越好,而电动车的骑行状况通常是依据路况而定的。如天津市路面平坦,则小功率电机满意;假定要用较大功率的电机,则会构成动力的糟蹋,构成续行路程短。假定在重庆山路多,则适合用功率较大的电机。
60 度直流无刷电机比 120 度直流无刷电机更有劲,对吗?为何?
答:从商场发如今和许多客户交流的时分,遍及存在着这么一个错误!以为 60 度电机比 120 度有劲。咱们以为这大约是出产 60 度无刷电机厂家的一种宣扬。从无刷电机的原理上以及实习证实,正本 60 度电机也罢, 120 度电机也罢!所谓度数仅仅用来通知无刷操控器啥时分该让想念的哪两根相线导通算了。根柢没有谁比谁更有劲之说! 240 度和 300 度也是一样,没有谁比谁更有劲之说。

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