柴油發(fā)電機組中的交流工頻發(fā)電機安裝其工作原理,分為有刷電機和無(wú)刷電機,電機在帶負荷的時(shí)候,有刷電機和無(wú)刷電機有明顯的區別,本文簡(jiǎn)單介紹一下有刷電機和無(wú)刷電機的區別。
一、有刷電機:
有刷電機是大家.早接觸的一類(lèi)電機,例如很多電動(dòng)小玩具,或者很多家用的吹風(fēng)機里面的電機都是有刷電機。有刷電機的主要結構就是定子,轉子,電刷,通過(guò)旋轉磁場(chǎng)獲得轉動(dòng)力矩,從而輸出動(dòng)能。電刷與換向器不斷接觸摩擦,在轉動(dòng)中起到導電和換相作用。
在有刷電機中,這個(gè)過(guò)程是將各組線(xiàn)圈的兩個(gè)電源輸入端,依次排成一個(gè)環(huán),相互之間用絕緣材料分隔,組成一個(gè)像圓柱體的東西,與電機軸連成一體,電源通過(guò)兩個(gè)碳元素做成的小柱子(碳刷),在彈簧壓力的作用下,從兩個(gè)特定的固定位置,壓在上面線(xiàn)圈電源輸入環(huán)狀圓柱上的兩點(diǎn),給一組線(xiàn)圈通電。
隨著(zhù)電機轉動(dòng),不同時(shí)刻給不同線(xiàn)圈或同一個(gè)線(xiàn)圈的不同的兩極通電,使得線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng)的N-S極與.靠近的永磁鐵定子的N-S極有一個(gè)適合的角度差,磁場(chǎng)異性相吸、同性相斥,產(chǎn)生力量,推動(dòng)電機轉動(dòng)。碳電極在線(xiàn)圈接線(xiàn)頭上滑動(dòng),像刷子在物體表面刷,因此叫碳“刷”。相互滑動(dòng),會(huì )摩擦碳刷,造成損耗,需要定期更換碳刷;碳刷與線(xiàn)圈接線(xiàn)頭之間通斷交替,會(huì )發(fā)生電火花,產(chǎn)生電磁破,干擾電子設備。
二、無(wú)刷電機:
無(wú)刷直流電機由電動(dòng)機主體和驅動(dòng)器組成,是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。無(wú)刷電機的轉子是永磁磁鋼,連同外殼一起和輸出軸相連,定子是繞組線(xiàn)圈,去掉了有刷電機用來(lái)交替變換電磁場(chǎng)的換向電刷,故稱(chēng)之為無(wú)刷電機(Brushless motor),依靠改變輸入到無(wú)刷電機定子線(xiàn)圈上的電流波交變頻率和波形,在繞組線(xiàn)圈周?chē)纬梢粋€(gè)繞電機幾何軸心旋轉的磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)驅動(dòng)轉子上的永磁磁鋼轉動(dòng),電機就轉起來(lái)了,電機的性能和磁鋼數量、磁鋼磁通強度、電機輸入電壓大小等因素有關(guān),更與無(wú)刷電機的控制性能有很大關(guān)系,因為輸入的是直流電,電流需要電子調速器將其變成3相交流電,還需要從遙控器接收機那里接收控制信號,控制電機的轉速,以滿(mǎn)足模型使用需要。
無(wú)刷電機采取電子換向,線(xiàn)圈不動(dòng),磁極旋轉。無(wú)刷電機轉子的位置確定可以通過(guò)霍爾元件,編碼器或者其他,感知永磁體磁極的位置,根據這種感知,適時(shí)切換線(xiàn)圈中電流的方向,**產(chǎn)生正確方向的磁力,來(lái)驅動(dòng)電機。這些電路,就是電機控制器。無(wú)刷電機的控制器,還可以實(shí)現一些有刷電機不能實(shí)現的功能,比如調整電源切換角,制動(dòng)電機,使電機反轉,鎖住電機,利用剎車(chē)信號,停止給電機供電。現在電瓶車(chē)的電子報警鎖,就充分利用了這些功能。
由于無(wú)刷直流電動(dòng)機是以自控式運行的,所以不會(huì )像變頻調速下重載啟動(dòng)的同步電機那樣在轉子上另加啟動(dòng)繞組,也不會(huì )在負載突變時(shí)產(chǎn)生振蕩和失步。
三、有刷電機與無(wú)刷電機區別:
1.適用范圍:
有刷電機:通常動(dòng)力設備使用的都是有刷電機,如吹風(fēng)機、工廠(chǎng)的電動(dòng)機、家用的抽油煙機等等、,但是由于碳刷的磨損,需要定期進(jìn)行更換電刷,因此有刷電機使用壽命。
無(wú)刷電機:通常被使用在控制要求比較高,轉速比較高的設備上,如航模,精密儀器儀表等對電機轉速控制嚴格,轉速達到很高的設備上。
2.控制方式:
有刷電機:碳電極在線(xiàn)圈接線(xiàn)頭上滑動(dòng),線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng)的N-S極與.靠近的永磁鐵定子的N-S極有一個(gè)適合的角度差,磁場(chǎng)異性相吸、同性相斥,產(chǎn)生力量,推動(dòng)電機轉動(dòng)。通過(guò)調節供電電壓的大小直接控制轉速,因此比較簡(jiǎn)單。
無(wú)刷電機:無(wú)刷電機通過(guò)霍爾元件,編碼器或者其他,感知永磁體磁極的位置,根據這種感知,適時(shí)切換線(xiàn)圈中電流的方向,**產(chǎn)生正確方向的磁力,來(lái)驅動(dòng)電機。一般通過(guò)的供電電源的電壓不變,改變電調的控制信號,通過(guò)微處理器再改變大功率MOS管的開(kāi)關(guān)速率,來(lái)實(shí)現轉速的改變。
3、啟動(dòng)比較:
有刷電機:電機響應速度快,起動(dòng)扭矩大,速度從零到.大幾乎感覺(jué)不到振動(dòng),起動(dòng)時(shí)可帶動(dòng)更大的負荷。
無(wú)刷電機:起動(dòng)電阻大(抗),所以功率因素小,數字變頻控制,直流變成交流,通過(guò)頻率變化控制轉速,所以無(wú)刷電機在起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)運行不平穩,起動(dòng)扭矩相對較小,起動(dòng)時(shí)有嗡嗡聲,并伴隨著(zhù)強烈震動(dòng),起動(dòng)時(shí)帶動(dòng)負荷較小,振動(dòng)大,只有在速度恒定時(shí)才會(huì )平穩。
4、直流有刷電機控制精度高
直流有刷電機通常和減速箱、譯碼器一起使用,使的電機的輸出功率更大,控制精度更高,控制精度可以達到0.01毫米,幾乎可以讓運動(dòng)部件停在任何想要的地方。所有精密機床都是采用直流電機控制精度。無(wú)刷電機由于在啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)不平穩,所以運動(dòng)部件每次都會(huì )停到不同的位置上,必須通過(guò)定位銷(xiāo)或限位器才可以停在想要的位置上。
3、節能方面:
無(wú)刷電機根據轉子位置的實(shí)際情況,適時(shí)切換線(xiàn)圈中電流的方向,即使在不同的負載下,也可以**時(shí)刻產(chǎn)生.大的扭矩。而有刷電機的換相由于只能有電刷決定,而且存在摩擦損耗,因此相對而言,無(wú)刷電機采用變頻技術(shù)控制的會(huì )比有刷電機節能很多,.典型的就是變頻空調和冰箱。
4、日后維修方面:
碳刷電機需要更換碳刷,如果更換不及時(shí)會(huì )造成電機的損壞,而無(wú)刷電機,使用壽命很長(cháng),通常是有刷電機的10倍以上,但是壞了就需要更換電機,但日常維護基本不需要。
5、無(wú)電刷、低干擾:
無(wú)刷電機去除了電刷,.直接的變化就是沒(méi)有了有刷電機運轉時(shí)產(chǎn)生的電火花,這樣就極大減少了電火花對遙控無(wú)線(xiàn)電設備的干擾。
6、噪音低,運轉順暢:
無(wú)刷電機沒(méi)有了電刷,運轉時(shí)摩擦力大大減小,運行順暢,噪音會(huì )低許多,這個(gè)優(yōu)點(diǎn)對于模型運行穩定性是一個(gè)巨大的支持。
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