圆柱形直线电机(圆柱直线电机原理)

鑫锐电气 2022-12-27 11:50 编辑:admin 251阅读

1. 圆柱直线电机原理

齿轮减速机是利用各级齿轮传动来达到降速的目的。

把电动机、内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的,普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果。

减速机在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用,是一种相对精密的机械。

减速器就是由各级齿轮副组成的.使用二级斜齿圆柱齿轮能达到一定的减速的目的,且斜齿圆柱齿轮噪音相比直齿圆柱齿轮较低。

2. 直线电机原理图

原理:当初级绕组通入交流电源时,便在气隙中产生行波磁场,次级在行波磁场切割下,将感应出电动势并产生电流,该电流与气隙中的磁场相作用就产生电磁推力。

如果初级固定,则次级在推力作用下做直线运动;反之,则初级做直线运动。直线电机的驱动控制技术一个直线电机应用系统不仅要有性能良好的直线电机,还必须具有能在安全可靠的条件下实现技术与经济要求的控制系统。

随着自动控制技术与微计算机技术的发展,直线电机的控制方法越来越多。

3. 直线电机 原理

利用电能直接产生直线运动的电动机。其工作原理类似于相应的旋转式电动机,结构上则可看作是由相应的旋转电机沿径向切开,拉直演变而成。直线电动机包括定子和动子两个主要部分。在电磁力作用下,动子带动外界负载运动作功。在需要直线运动的场合,采用直线电动机可使装置的总体结构得到简化,多用于各种定位系统和自动控制系统。大功率的直线电动机可用于电气铁路高速列车的牵引及鱼雷的发射等装置中。

直线电动机按原理分为直流直线电动机、交流直线异步电动机、直线步进电动机和交流直线同步电动机,其中前3种应用较多。

4. 圆柱直线电机原理视频

你最好用三维画出来,然后进入布局空间视口后,用solprof(轮廓)或者solview(视图)+soldraw(绘图)来生成二维投影,至于具体用法查一下CAD的帮助。

5. 圆筒直线电机原理

在有刷电机中,这个过程是将各组线圈的两个电源输入端,依次排成一个环,相互之间用绝缘材料分隔,组成一个象圆柱体的东西,与电机轴连成一体。

电源通过两个碳元素做成的小柱子(碳刷),在弹簧压力的作用下,从两个特定的固定位置,压在上面线圈电源输入环状圆柱上的两点,给一组线圈通电。

随着电机转动,不同时刻给不同线圈或同一个线圈的不同的两极通电,使得线圈产生磁场的N-S极与最靠近的永磁铁定子的N-S极有一个适合的角度差,磁场异性相吸、同性相斥,产生力量,推动电机转动。碳电极在线圈接线头上滑动,象刷子在物体表面刷,因此叫碳“刷”。

相互滑动,会摩擦碳刷,造成损耗,需要定期更换碳刷;碳刷与线圈接线头之间通断交替,会发生电火花,产生电磁破,干扰电子设备。

6. 圆形直线电机

扁线应用于永磁同步电机的铜线绕组当中。以绝大部分新能源汽车采用的永 磁同步电机为例,电机结构包括定子组件、转子组件、基座、端盖以及其他辅助标 准件。定子组件包含了定子铁芯、铜线绕组、引出线和绝缘材料,一般与电机壳体 固定。铜线绕组又区分为传统圆线绕组以及新型扁线绕组。转子组件包含转子铁 芯、永磁体、转轴、轴承等部件,和输出转轴相连,带动齿轮驱动车辆行驶。

电机的发展始终围绕整车需求,扁线电机对传统圆线电机有碾压性的技术优 势。新能源汽车目前处于快速发展时期,产品质量快速提升,消费者对整车性能 要求越来越高。整车对电驱系统的主要需求包括:高效率,高功率密度,优秀 NVH, 高集成性和低成本;扁线电机在这 5 个技术指标上均碾压传统圆线电机。

电机绕组导线横截面积为四边形,与传统圆线电机差异明显。在扁线电机的 定子组件制造过程中,需要把绕组做成发卡形状,通过插入方式安装入定子,故 这种扁线电机又被称为发卡电机

优势一:高能量转换效率带来电池成本节约。 扁线电机能大幅度提升转换效率,降低电池成本。根据上汽绿芯频道评估, 在 WLTC 工况,扁线电机比传统圆线电机的转换效率高 1.12%;在全域平均下, 两者效率值相差 2%;在市区工况(低速大扭矩),两者效率值相差 10%。按照典 型的续航 500km 的 A 级轿车(搭载 60kwh 电池包和 150kw 电机)计算,WLTC 工况下,搭载扁线电机的电池成本节约 672 元,市区工况下,电池成本节约 6000 元。

单车千元级别的成本节约对车企意义重大。以蔚来汽车为例,2021Q1 单车 毛利 8417元,单车净利仅-2239元。在新能源车和动力电池成本仍然偏高的情况, 如何降低成本是车企的永恒追求,提高电机工作效率则是降本的有效途径之一。

铜耗降低带来扁线电机转换效率高于圆线。电机损耗的能源中,有 65%来自 于铜耗,20%来自于铁耗,10%来自于风摩损耗,5%来自于杂散损耗。而铜耗来 自于电流通过铜线时的电阻发热 Q=I2R,当槽满率越高时,相同功率电机所需要 的铜线更短,进而内阻降低,发热减少,铜耗降低。

从理论上来说,圆线的槽满率一般在约 40%左右,而扁线则可以提升至 70%。 由于圆线的截面为圆形,不可避免在导线间存在不规则缝隙,而扁线间的间隙更 小,槽满率更高。

扁线电机的高效率区间比圆线电机高出许多,圆线电机的高效区一般要求是 效率>85%的区间占比不低于 85%,被称为“双 85”。而扁线电机的效率>90%的 区间占比不低于 90%,被称为“双 90”。 电机的效率与转速和扭矩相关,市区工况中出现的频繁启停工况属于低转速 高扭矩工况,而这正是圆线电机的低效率区间,而扁线电机在该工况下的转换效 率更高。

优势二:散热性好,提升高温动力性。 扁线电机散热性能好,温升相对圆线电机降低 10%。因扁线相对圆线更为紧 密的接触,散热性提升,研究发现高槽满率下绕组间的导热能力是低槽满率的 150%。绕组在热传导能力上具有各向异性,轴向的热传导能力是径向方向的 100 倍。更低的温升条件下,整车可以实现更好的加速性能。

优势三:高功率密度,整车动力更强劲。 电机的功率与铜含量成正相关,根据上汽绿芯频道评估,扁线电机槽满率提 升,相同体积下铜线填充量增加 20-30%,输出功率有望提升 20-30%,整车动力 更强劲。 国家政策层面倡导高电机功率密度。“十三五”规划中提出,新能源乘用车电 机功率密度应满足 4.0kw/kg,高于当前圆线电机约 3.5kw/kg 的水平。在圆线电机 功率密度提升进入困难模式的当前,发展扁线电机是必然之路,根据摩恩电气的 公告显示,当前领先企业的扁线电机的功率密度约 4.5kw/kg。

优势四:电磁噪音低,整车更安静。 扁线电机导线的应力比较大,刚性比较大,电枢具备更好的刚度,对电枢噪 音具有抑制作用;可以取相对较小的槽口尺寸,有效降低齿槽力矩,进一步降低 电机电磁噪音。

优势五:小体积带来高集成效率,契合多合一电驱发展趋势。 因扁线更高的槽满率,同功率电机铜线用量和对应定子较少,体积有望下降 30%。此外,扁线电机因更为先进绕线方式带来更易裁剪的电机端部,与圆线电 机相比减少 15-20%的端部尺寸,空间进一步降低,实现电机小型化和轻量化。

国内主流厂商大力推广扁线电机实现体积下降。上汽 ER6 的 8 层 hair-pin线电驱动系统,比上一代圆线电驱动系统体积下降 50%。目前华为的七合一电驱 包括:BCU 制动控制单元、PDU 电源分配单元、DCDC 低压直流电源转换器、 MCU 微控制单元、OBC 车载充电器、电机、减速器。

7. 圆柱直线电机原理图解

电动机摇表的原理是它的磁电式表头有两个互成一定角度的可动线圈,装在一个有缺口的圆柱铁芯外面,并与指针一起固定在一转轴上,构成表头的可动部分,被置于永久磁铁中,磁铁的磁极与铁芯之间的气隙是不均匀的。由于指针没有阻尼弹簧,在仪表不用时,指针可以停留在任何位置。