柴油(yóu)發電機組(zǔ)中的交流工頻發電(diàn)機安裝其(qí)工作原理,分(fèn)為有(yǒu)刷電機和無刷電機,電機在帶負(fù)荷的時候,有刷電機和無刷電機(jī)有明顯的區别,本文簡單介紹一下有刷電機和(hé)無刷(shuā)電機的區别。
一、有刷電機:
有刷電機是大家.早接觸的一類電機,例如很多電動小玩具,或者很多家(jiā)用的吹風機裡面(miàn)的電機都是有刷電(diàn)機。有刷電(diàn)機的主要結構就是定子,轉子,電刷,通過旋轉磁場獲得轉動力矩,從而輸出(chū)動能。電刷與換(huàn)向器不斷接觸摩擦,在轉動中起到導電和換相作用。
在有刷電機中,這(zhè)個(gè)過程是将各組線圈的兩個電源輸入端,依(yī)次排成一(yī)個環(huán),相互之間用絕緣材(cái)料分隔,組成一個(gè)像圓柱體的東西(xī),與電機軸連成(chéng)一體,電源(yuán)通過兩個碳元素做(zuò)成的小柱子(碳刷),在彈簧壓力的作用下(xià),從兩(liǎng)個特定的固定位置,壓在(zài)上面線圈電源輸入(rù)環狀圓柱上的兩點,給一組線圈通電。
随(suí)着電機轉動,不同時刻給不同線圈或同一個線圈的不同的兩(liǎng)極通電,使得線圈産生磁場的N-S極與.靠近的永磁鐵定子的N-S極有一個适合的角(jiǎo)度差,磁場異性相吸、同性相斥(chì),産生力量,推動電機(jī)轉動。碳(tàn)電(diàn)極在線圈接線頭上滑動,像刷子在物體表面刷,因(yīn)此叫碳“刷”。相互滑動,會摩擦碳刷,造成損耗,需(xū)要定(dìng)期更換碳刷;碳刷與線圈接線頭之(zhī)間通斷交替,會發生電火花(huā),産生電磁破(pò),幹擾電子設備。
二、無刷電機:
無刷直(zhí)流電機由電動機主體和驅動(dòng)器組成,是一種典型的機電一體化産品。無刷電機的轉子是永(yǒng)磁磁鋼,連同外殼一起和輸(shū)出軸(zhóu)相連,定子是繞組線圈,去掉了有(yǒu)刷電機用來交替變換(huàn)電磁場的換向電刷,故稱之為無刷電機(Brushless motor),依靠改變輸入到無(wú)刷電機定子線圈上的電流波交變(biàn)頻率和波形(xíng),在(zài)繞組線圈周圍形成一個繞(rào)電機幾(jǐ)何軸心旋轉的磁場,這個磁場驅動轉子(zǐ)上的永磁磁鋼轉(zhuǎn)動,電機就轉起來(lái)了,電機的(de)性能和(hé)磁鋼數量、磁鋼磁通強度、電機輸入電壓大小等因素有關,更與無刷電(diàn)機的控制性能有很大關系,因為輸(shū)入的是直流電,電(diàn)流需要電(diàn)子調速器将其變成(chéng)3相交流電,還需要從遙控器接(jiē)收機那裡接收控制信号,控(kòng)制電機的轉速,以滿足(zú)模型使用需要。
無刷電機采取(qǔ)電子換向,線圈不動,磁極旋轉。無刷電機(jī)轉子的位置确定可以通過霍爾元件,編碼器(qì)或者其他,感知永磁體磁極的位置,根(gēn)據這種感知,适時切換線圈中電流的方向,**産生正确方向的磁力,來驅動電機。這些電路,就是電機控制器。無刷電機的控制器,還可以實現一些有刷電機不能實現的(de)功能,比如調(diào)整電源切換角,制動電機,使電機反(fǎn)轉,鎖(suǒ)住電機,利用刹車信号,停止給電機(jī)供電。現在電瓶(píng)車的電子(zǐ)報警鎖,就(jiù)充分利用(yòng)了這些功能。
由于無刷直流電(diàn)動機是以自控(kòng)式運(yùn)行的(de),所以不會像變頻調速下重載啟動的同步電機那樣在(zài)轉子上另加啟動繞(rào)組,也不會在負載突變時(shí)産生(shēng)振蕩和失步。
三、有刷電機與無(wú)刷電(diàn)機區别:
1.适用範圍:
有刷電機:通常動力設備使用的都是有刷(shuā)電機(jī),如吹風機、工廠(chǎng)的電動機、家用的抽(chōu)油煙機等等、,但是由于碳刷的磨損,需要定期進行更換電刷,因此有刷電機使用壽(shòu)命。
無刷(shuā)電機:通常被使用在控(kòng)制要求(qiú)比較高,轉速比較高的設備上(shàng),如航模,精密儀器儀表等對電(diàn)機轉速控制嚴格,轉速(sù)達到很高的設備上。
2.控(kòng)制方式(shì):
有刷電機:碳(tàn)電極在線圈(quān)接線頭上滑動,線圈産生磁場的N-S極與.靠近的永磁鐵定(dìng)子的N-S極有(yǒu)一個适合的角度差,磁場異性相吸、同性相斥,産生力量,推動電(diàn)機轉動。通過(guò)調節供電電壓的(de)大小直接(jiē)控制轉(zhuǎn)速,因此比(bǐ)較簡單。
無刷(shuā)電機:無刷電機通過霍爾元件,編碼器或者其他,感(gǎn)知永磁體磁極的位置,根據這種感知,适時切換線圈中電流(liú)的方(fāng)向,**産(chǎn)生正确方向的(de)磁力(lì),來驅動電機。一般通(tōng)過的供電電源的電壓不變,改變電調(diào)的(de)控制信(xìn)号,通過微處理器(qì)再改(gǎi)變大功率(lǜ)MOS管的開關速率,來實現轉速的改變。
3、啟動比較(jiào):
有刷電(diàn)機:電機響應速度快,起動扭矩大,速度從零(líng)到(dào).大(dà)幾乎感覺不到振動,起動時可帶動更大(dà)的負荷。
無刷電機:起動電阻大(抗),所以功率因素小,數字變頻控制,直流變成交流,通過頻率變化(huà)控制轉速,所以無刷電機在起動和制動時運(yùn)行不平穩,起動扭矩相對(duì)較小,起動時有嗡嗡聲,并伴随着強(qiáng)烈震(zhèn)動,起動時帶動負荷較小,振動(dòng)大,隻有在速度恒定時才會平穩。
4、直流有刷電(diàn)機控制精度高
直(zhí)流有刷電機通常(cháng)和減(jiǎn)速箱、譯碼器一起使(shǐ)用,使(shǐ)的電機的輸出功率更大,控制精度更高(gāo),控制精度可(kě)以達到0.01毫米,幾乎可以(yǐ)讓運動部件停在任何想要的地方。所有精密機床都(dōu)是采用直流電機控制精度。無刷電機由于在啟動和(hé)制動時不平穩,所以運動部件(jiàn)每次(cì)都會停到不同的位置上,必須通過定位銷或限位器才可以停在想要(yào)的位置上。
3、節能方面(miàn):
無刷電機根據(jù)轉子位置的實際情況,适時切換線圈中電流的方向,即使在不同的負載下,也可(kě)以**時刻産生.大的(de)扭矩。而有刷電(diàn)機的換相由于隻能有(yǒu)電刷決定,而且存在(zài)摩(mó)擦損耗,因此相對而言(yán),無刷電機采用變頻技(jì)術(shù)控制(zhì)的會比有刷電機節能很多,.典型的就(jiù)是變頻(pín)空調和冰箱。
4、日後維修方面:
碳刷電機需要更換碳(tàn)刷,如果更換不及時會造成電(diàn)機的損壞(huài),而無刷電(diàn)機,使用壽命很(hěn)長,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(běn)不需要。
5、無電(diàn)刷、低幹擾:
無刷電機去除了電刷(shuā),.直接的變化就是沒有了有刷電機運轉(zhuǎn)時産生的電火花,這樣就(jiù)極大減(jiǎn)少了電火花對遙(yáo)控無線電設備的幹擾。
6、噪音低,運轉(zhuǎn)順暢:
無刷電機沒有(yǒu)了電刷(shuā),運轉時摩擦力大大減小,運(yùn)行順暢,噪音會低許多,這(zhè)個(gè)優點對于模型運行穩定性是一個巨大的支持。
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