微电机换向器市场垄断(无换向器电机)

65 2022-12-29 18:33

1. 无换向器电机

根据电机工作原理可知,永磁无刷电机和普通无刷电机主要区别在于以下两点:一点是永磁无刷电机内部磁场主要由永磁体产生。而普通无刷电机内部磁场主要由励磁电流产生。

第二点是永磁无刷电机不需要换向器。而普通无刷电机需要换向器。

2. 无换向器电机工作原理

原理:用来和换向器配合来实现电机电流换向,碳刷的性能直接影响到角磨机电机运行的可靠性,不过由于碳刷更换非常麻烦,于是就有了无刷角磨机的问世。

无刷角磨机不采用碳刷转接,转子由实心硅钢片压制而成,本身有磁性,通电后磁场更大。

3. 无换向器电机调速方法

1.交流电动机最理想的调速方法是改变电动机供电电源的频率,这就是变频调速:利用变频器改变电源频率调速,调速范围大,稳定性平滑性较好,机械特性较硬。就是加上额定负载转速下降得少。属于无级调速。适用于大部分三相鼠笼异步电动机。

2.改变磁极对数调速(变极电机):属于有级调速,调速平滑度差,用于金属切削机床较多。

3.改变转差率调速:

(1)转子回路串电阻:用于交流绕线式异步电动机。调速范围小,电阻要消耗功率,电机效率低。一般用于起重机。

(2)改变电源电压调速,调速范围小,转矩随电压降大幅度下降,三相电机一般不用。用于单相电机调速,如风扇。

(3)串级调速,实质就是就是转子引入附加电动势,改变它大小来调速。也只用于绕线电动机,但效率得到提高。

(4)电磁调速。只用于滑差电机。通过改变励磁线圈的电流无极平滑调速,机构简单,但控制功率较小。不宜长期低速运行。

从节能的角度看,交流电动机的调速装置可以分为高效调速装置和低效调速装置两大类。高效调速装置的特点是:调速时基本保持额定转差,不增加转差损耗,或可以将转差动率回馈至电网。低效调速装置的特点是:调速时改变转差,增加转差损耗。

(一)具体的交流调速装置有:

高效调速方法包括:改变极对数调速——适用于鼠笼式变极电机。变频调速——适用于鼠笼式电机。串级调速——适用于绕线式电机。换向器电机调速——适用于同步电机。

低效调速方法包括:定子调压调速——适用于鼠笼式电机。电磁滑差离合器调速——适用于鼠笼式电机。转子串电阻调速——适用于绕线式电机。

(二)各种调速装置的特点:

(1)改变极对数调速:优点:①无附加转差损耗,效率高;②控制电路简单,易维修,价格低;

③与定子调压或电磁转差离合器配合可得到效率较高的平滑调速。缺点:有级调速,不能实现无级平滑的调速。且由于受到电机结构和制造工艺的限制,通常只能实现2~3种极对数的有级调速,调速范围相当有限。

(2)变频调速:优点:①无附加转差损耗,效率高,调速范围宽;

②对于低负载运行时间较长,或起、停较频繁的场合,可以达到节电和保护电机的目的。缺点:技术较复杂,价格较高。

(3)换向器电机调速:优点:①具有交流同步电动机结构简单和直流电动机良好的调速性能;②低速时用电源电压、高速时用电机反电势自然换流,运行可靠;③无附加转差损耗,效率高,适用于高速大容量同步电动机的启动和调速。

缺点:过载能力较低,原有电机的容量不能充分发挥。

(4)串级调速:优点:①可以将调速过程中产生的转差能量加以回馈利用。效率高;②装置容量与调速范围成正比,适用于70%~95%的调速。缺点:功率因素较低,有谐波干扰,正常运行时无制动转矩,适用于单象限运行的负载。

(5)定子调压调速:优点:①线路简单,装置体积小,价格便宜;②使用、维修方便。

缺点:①调速过程中增加转差损耗,此损耗使转子发热,效率较低;②调速范围比较小;③要求采用高转差电机,比如特殊设计的力矩电机,所以特性较软,一段适用于55kW以下的异步电动机。

(6)电磁转差离合器调速:优点:①结构简单,控制装置容量小,价值便宜。②运行可靠,维修容易。③无谐波干扰。

缺点:①速度损失大,因为电磁转差离合器本身转差较大,所以输出轴的最高转速仅为电机同步转速的80%~90%;

②调速过程中转差功率全部转化成热能形式的损耗,效率低。

(7)转子串电阻调速:优点:①技术要求较低,易于掌握;②设备费用低;③无电磁谐波干扰。缺点:①串电阻只能进行有级调速。若用液体电阻进行无级调速,则维护、保养要求较高;

②调速过程中附加的转差功率全部转化为所串电阻发热形式的损耗,效率低。③调速范围不大。

4. 无换向器直流电动机

如果在板子支持的功率范围内,那是可以通用的。

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。无刷电机是指无电刷和换向器(或集电环)的电机,又称无换向器电机。早在十九纪诞生电机的时候,产生的实用性电机就是无刷形式,即交流鼠笼式异步电动机,这种电动机得到了广泛的应用。但是,异步电动机有许多无法克服的缺陷,以致电机技术发展缓慢。上世纪中叶诞生了晶体管,因而采用晶体管换向电路代替电刷与换向器的直流无刷电机就应运而生了,这种新型无刷电机称为电子换向式直流电机,它克服了第一代无刷电机的缺陷。

5. 无换向器电机的调速系统

 无刷直流电动机就是变频技术与直流电机相结合的产物,其具有效率高、噪音低、调速精度高、振动小、调速范围宽、寿命长等特点。下面就空调用无刷直流电机的组成及工作原理作简要介绍:  ⑴直流电机的组成  直流电机本体:定子主要采取集中式绕组,根据控制不同,绕组相数有单相、二相、三相、四相等结构,用的最多的是三相绕组结构,绕组接法有星型接法和环形接法两种,绝大部分绕组采用星型接法。转子部分采用磁钢,磁钢提供电机的主磁场。电机控制部分:无刷电机的控制方式主要有PAM(脉幅调制技术)和 PWM(脉宽调制技术),两种控制方式各有优缺点。  高压油位置传感器PWM驱动电路原理框图,主要由控制电路、逆变电路、三角波发生器、比较器、保护电路等组成。从原理框图可以看出,无刷直流电机的控制部分只包含一直一交变频电路中的逆变部分,整流及滤波部分由空调的主电控完成。  ⑵工作原理  众所周知,永磁体提供的磁极磁场在电机旋转过程中固定不变的,这就是要求每个时刻定子绕组产生的电枢磁场必须与转子的磁极磁场相对应,即绕组的电流方向、导通与关断受转子位置的控制。因此,无刷直流电机必须有转子位置信号输出给电机的控制电路,电机的控制电路根据转子位置信号来控制相应的功率开关管的导通与关断,从而控制相应绕组的电流方向、导通与关断。定子绕组若按一定的通电顺序进行切换,就可以形成一个与转子位置对应的旋转磁场,使电机按要求的旋转方向旋转。相对磁钢的某一磁极而言,每个时刻与它对应的电枢磁场是固定的,即绕组的电流方向是固定的,这与有刷直流电机类似。  无刷直流电机运行原理图,绕组为三相星形接法,120度均布,采用三相半桥驱动方式,转子为一对极。在图示位置,磁钢的磁极中心线与A相绕组对齐,此时的控制电路根据转子位置检测信号,使S1开关管触发导通,B相绕组通电,在B相绕组磁场的作用下,转子将顺时针旋转120独门,到达虚线转子所示的位置,磁钢的磁极中心线与B相绕组对齐,此时,控制电路根据转子位置检测信号,使S1开关管关断,使S3开关管导通,A相绕组通电,转子在A相绕组磁场的作用下,转子将顺时针旋转120度,按上述通电顺序循环导通,转子就顺时针旋转下去。无刷直流电机采集转子位置信号,前者,电机结构简单,但电机起动困难;后者,电机结构稍复杂,但起动平稳、可靠,目前大部分的无刷直流电机均采用后者。位置传感器的种类很多,空调用的无刷直流电机一般采用霍尔元件作为位置传感器。  无刷直流电机大部分采用三相星形绕组结构,桥式控制电路,下面就二相导通星形三相六状态的无刷直流电机的驱动原理作详细介绍:在此电机结构中,电机一般需要三个霍尔元件。两个霍尔元件之间的空间夹角为120度电角度,所以输出的脉冲信号相隔120度电角度。从真值表可以看出,每个霍尔元件一次导通 180度,每隔60度必有一个霍尔元件的输出状态发生却换,三个霍尔元件的输出状态的组合共有六种。与上述的霍尔元件的输出状态相对应,在一个周期内,三相绕组间隔60度电角度换相一次,每个时刻有两条相绕组导通,每相绕组连续导通120度。每相绕组正反向各导通一次,导通时间占三分之二周期。假定电枢各相绕组的导通次序为:UV\UW\VW\VU\WU\WV。  电机在该电枢磁场的作用下,按既定方向旋转。真值表的参数必须与控制电路的逻辑程序相吻合,电枢磁场与转子主磁场将不匹配,电机将能运转或倒转。  ⑶电机调速  就调速原理来说,无刷直流电机类似于一般的直流电机,通过改变电枢两端的直流电压大小来改变电动机的转速。无刷直流电机有两种改变电压的方法:PAM 和PWM,PAM是电压的脉冲度保持不变,调节电压的幅值大小来改变电压的平均值大小;PWM正好相反,即电压脉冲幅值不变,脉冲宽度磕掉。PAM方式调速。其调速线性度好、噪音低,控制电路简单,但线路较复杂,噪音较大,主要用于高压电机。  ⑷PWM调速的实现  Vi为固定频率和固定电压的三角波,Vsp为直流电机电压,两者输入一比较,Vi输入比较器的同相端。当Vsp大于Vi时,比较器输出信号Vo为高电平,当Vsp小于Vi时,比较器输出信号Vo为低电平,Vo为一系列等宽度的脉冲波形,调节Vsp电压的大小,即可调节Vo的脉冲宽度的大小。直流高压 Vm施加到电机绕组两端,即可在绕组两端得到脉冲电压幅值不变,脉冲电压宽度可调的电压,调节Vo的脉宽占空比,机可调节电机绕组两端的电压平均值的大小,从而调节电机转速。PWM控制方式输出给绕组的电压波形是一系列等宽度的矩形波,矩形波含义较大成分的谐波。

6. 无换向器电机拆装时

只要拆下带线那端的电机螺丝,{有刷的一定要拆带线的那端,因为不带线的那端有换向器,你是磕不出来电机的,无刷的两端都可以拆,但防止磕到电机线,所以一般都打开带线端,带齿轮的电机比较特殊,一定要注意,有的在带线端打开,有的在不带线那端打开的哦!}分三次到四次的磕开电机。不要一下的使劲的磕,电机的端盖容易磕烂的!一般电机进水生锈了才会很难打开的,慢慢的磕,还有一定要注意电机轴头的丝,不要把螺丝纹磕变形了。

电机(英文:Electric machinery,俗称“马达”)是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。在电路中用字母M(旧标准用D)表示。它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源。发电机在电路中用字母G表示。它的主要作用是利用电能转化为机械能。

7. 什么叫无换向器电动机

无刷电机比永磁有刷电机要好。

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。无刷电机是指无电刷和换向器(或集电环)的电机,又称无换向器电机。早在十九纪诞生电机的时候,产生的实用性电机就是无刷形式,即交流鼠笼式异步电动机,这种电动机得到了广泛的应用。但是,异步电动机有许多无法克服的缺陷,以致电机技术发展缓慢。上世纪中叶诞生了晶体管,因而采用晶体管换向电路代替电刷与换向器的直流无刷电机就应运而生了,这种新型无刷电机称为电子换向式直流电机,它克服了第一代无刷电机的缺陷。

8. 无换向器电机包括以下几种

同步电机,交流感应电动机(鼠笼电机),永磁电机。

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