柴油發(fā)電機(jī)組中的交流工頻發(fā)電機(jī)安裝其工作原理,分為有刷電機(jī)和無刷電機(jī),電機(jī)在帶負(fù)荷的時(shí)候,有刷電機(jī)和無刷電機(jī)有明顯的區(qū)別,本文簡(jiǎn)單介紹一下有刷電機(jī)和無刷電機(jī)的區(qū)別。
一、有刷電機(jī):
有刷電機(jī)是大家.早接觸的一類電機(jī),例如很多電動(dòng)小玩具,或者很多家用的吹風(fēng)機(jī)里面的電機(jī)都是有刷電機(jī)。有刷電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)就是定子,轉(zhuǎn)子,電刷,通過旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)獲得轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動(dòng)中起到導(dǎo)電和換相作用。
在有刷電機(jī)中,這個(gè)過程是將各組線圈的兩個(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(jī)軸連成一體,電源通過兩個(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,壓在上面線圈電源輸入環(huán)狀圓柱上的兩點(diǎn),給一組線圈通電。
隨著電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),不同時(shí)刻給不同線圈或同一個(gè)線圈的不同的兩極通電,使得線圈產(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(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。碳電極在線圈接線頭上滑動(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;碳刷與線圈接線頭之間通斷交替,會(huì)發(fā)生電火花,產(chǎn)生電磁破,干擾電子設(shè)備。
二、無刷電機(jī):
無刷直流電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成,是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子是永磁磁鋼,連同外殼一起和輸出軸相連,定子是繞組線圈,去掉了有刷電機(jī)用來交替變換電磁場(chǎng)的換向電刷,故稱之為無刷電機(jī)(Brushless motor),依靠改變輸入到無刷電機(jī)定子線圈上的電流波交變頻率和波形,在繞組線圈周圍形成一個(gè)繞電機(jī)幾何軸心旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子上的永磁磁鋼轉(zhuǎn)動(dòng),電機(jī)就轉(zhuǎn)起來了,電機(jī)的性能和磁鋼數(shù)量、磁鋼磁通強(qiáng)度、電機(jī)輸入電壓大小等因素有關(guān),更與無刷電機(jī)的控制性能有很大關(guān)系,因?yàn)檩斎氲氖侵绷麟?,電流需要電子調(diào)速器將其變成3相交流電,還需要從遙控器接收機(jī)那里接收控制信號(hào),控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速,以滿足模型使用需要。
無刷電機(jī)采取電子換向,線圈不動(dòng),磁極旋轉(zhuǎn)。無刷電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置確定可以通過霍爾元件,編碼器或者其他,感知永磁體磁極的位置,根據(jù)這種感知,適時(shí)切換線圈中電流的方向,**產(chǎn)生正確方向的磁力,來驅(qū)動(dòng)電機(jī)。這些電路,就是電機(jī)控制器。無刷電機(jī)的控制器,還可以實(shí)現(xiàn)一些有刷電機(jī)不能實(shí)現(xiàn)的功能,比如調(diào)整電源切換角,制動(dòng)電機(jī),使電機(jī)反轉(zhuǎn),鎖住電機(jī),利用剎車信號(hào),停止給電機(jī)供電?,F(xiàn)在電瓶車的電子報(bào)警鎖,就充分利用了這些功能。
由于無刷直流電動(dòng)機(jī)是以自控式運(yùn)行的,所以不會(huì)像變頻調(diào)速下重載啟動(dòng)的同步電機(jī)那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動(dòng)繞組,也不會(huì)在負(fù)載突變時(shí)產(chǎn)生振蕩和失步。
三、有刷電機(jī)與無刷電機(jī)區(qū)別:
1.適用范圍:
有刷電機(jī):通常動(dòng)力設(shè)備使用的都是有刷電機(jī),如吹風(fēng)機(jī)、工廠的電動(dòng)機(jī)、家用的抽油煙機(jī)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(jī)使用壽命。
無刷電機(jī):通常被使用在控制要求比較高,轉(zhuǎn)速比較高的設(shè)備上,如航模,精密儀器儀表等對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制嚴(yán)格,轉(zhuǎn)速達(dá)到很高的設(shè)備上。
2.控制方式:
有刷電機(jī):碳電極在線圈接線頭上滑動(dòng),線圈產(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(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。通過調(diào)節(jié)供電電壓的大小直接控制轉(zhuǎn)速,因此比較簡(jiǎn)單。
無刷電機(jī):無刷電機(jī)通過霍爾元件,編碼器或者其他,感知永磁體磁極的位置,根據(jù)這種感知,適時(shí)切換線圈中電流的方向,**產(chǎn)生正確方向的磁力,來驅(qū)動(dòng)電機(jī)。一般通過的供電電源的電壓不變,改變電調(diào)的控制信號(hào),通過微處理器再改變大功率MOS管的開關(guān)速率,來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的改變。
3、啟動(dòng)比較:
有刷電機(jī):電機(jī)響應(yīng)速度快,起動(dòng)扭矩大,速度從零到.大幾乎感覺不到振動(dòng),起動(dòng)時(shí)可帶動(dòng)更大的負(fù)荷。
無刷電機(jī):起動(dòng)電阻大(抗),所以功率因素小,數(shù)字變頻控制,直流變成交流,通過頻率變化控制轉(zhuǎn)速,所以無刷電機(jī)在起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)運(yùn)行不平穩(wěn),起動(dòng)扭矩相對(duì)較小,起動(dòng)時(shí)有嗡嗡聲,并伴隨著強(qiáng)烈震動(dòng),起動(dòng)時(shí)帶動(dòng)負(fù)荷較小,振動(dòng)大,只有在速度恒定時(shí)才會(huì)平穩(wěn)。
4、直流有刷電機(jī)控制精度高
直流有刷電機(jī)通常和減速箱、譯碼器一起使用,使的電機(jī)的輸出功率更大,控制精度更高,控制精度可以達(dá)到0.01毫米,幾乎可以讓運(yùn)動(dòng)部件停在任何想要的地方。所有精密機(jī)床都是采用直流電機(jī)控制精度。無刷電機(jī)由于在啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)不平穩(wěn),所以運(yùn)動(dòng)部件每次都會(huì)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的位置上。
3、節(jié)能方面:
無刷電機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)子位置的實(shí)際情況,適時(shí)切換線圈中電流的方向,即使在不同的負(fù)載下,也可以**時(shí)刻產(chǎn)生.大的扭矩。而有刷電機(jī)的換相由于只能有電刷決定,而且存在摩擦損耗,因此相對(duì)而言,無刷電機(jī)采用變頻技術(shù)控制的會(huì)比有刷電機(jī)節(jié)能很多,.典型的就是變頻空調(diào)和冰箱。
4、日后維修方面:
碳刷電機(jī)需要更換碳刷,如果更換不及時(shí)會(huì)造成電機(jī)的損壞,而無刷電機(jī),使用壽命很長(zhǎng),通常是有刷電機(jī)的10倍以上,但是壞了就需要更換電機(jī),但日常維護(hù)基本不需要。
5、無電刷、低干擾:
無刷電機(jī)去除了電刷,.直接的變化就是沒有了有刷電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的電火花,這樣就極大減少了電火花對(duì)遙控?zé)o線電設(shè)備的干擾。
6、噪音低,運(yùn)轉(zhuǎn)順暢:
無刷電機(jī)沒有了電刷,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)摩擦力大大減小,運(yùn)行順暢,噪音會(huì)低許多,這個(gè)優(yōu)點(diǎn)對(duì)于模型運(yùn)行穩(wěn)定性是一個(gè)巨大的支持。
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