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一文让你看懂电机分类

2018-11-14来源:百能网1356

电动机(Motors)是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈(也就是定子绕组)产生旋转磁场并作用于转子鼠笼式式闭合铝框形成磁电动力旋转扭矩。电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机,电力系统中的电动机大部分是交流电机,可以是同步电机或者是异步电机(电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速)。电动机主要由定子与转子组成,通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线(磁场方向)方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用,使电动机转动。
    电动机是一种旋转式电动机器,它将电能转变为机械能,它主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子。在定子绕组旋转磁场的作用下,其在电枢鼠笼式铝框中有电流通过并受磁场的作用而使其转动。这些机器中有些类型可作电动机用,也可作发电机用。它是将电能转变为机械能的一种机器。通常电动机的作功部分作旋转运动,这种电动机称为转子电动机;也有作直线运动的,称为直线电动机。


    对无刷电机而言,根据电机是否具有位置传感器,又分为有位置传感器无刷电机和无位置传感器无刷电机。对于无位置传感器的无刷电机,必须要先将车用脚蹬起来,等电机具有一定的旋转速度以后,控制器才能识别到无刷电机的相位,然后控制器才能对电机供电。由于无位置传感器无刷电机不能实现零速度启动,所以在2000年以后生产的电动车上用得较少。电动车行业内使用的无刷电机,普遍采用有位置传感器无刷电机。旋转180°,线圈不动,霍耳元件感应到S极磁场,此时P1与R2截止,P2与R1导通,可以看到电流i’从电池正极经过R1、线圈、P2流到电池负极。通电线圈中的A点的电流i’方向是指向接线头的方向(矢量方向与i’矢量方向相反),磁钢受到线圈的反作用力,一样产生向逆时针方向的旋转力矩。电动车用无刷电机的磁钢数量比较多,线圈一般有3组,每组线圈都有相应的霍耳元件(3相线圈有3个霍耳元件),这样电机旋转时就更平稳,效率更高。当磁钢旋转时,霍耳元件感应到磁场方向变化后给出相应控制信号,无刷控制器根据此信号控制着上3路与下3路功率管的导通与截止。
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    有刷电机、无刷电机的比较
    有刷电机与无刷电机的通电原理上的区别:有刷电机是由碳刷与换向器进行机械换向,无刷电机是靠霍耳元件感应信号由控制器完成电子换向。有刷电机和无刷电机的通电原理不一样,其内部结构也不一样。对轮毂式电机而言,电机力矩的输出方式(是否经过齿轮减速机构减速)不一样,其机械结构也不一样。
    1、常见高速有刷电机的内部机械结构。这种轮毂式电机由内置高速有刷电机心、减速齿轮组、超越离合器、轮毂端盖等部件组成。高速有刷有齿轮毂式电机属于内转子电机
    2、常见低速有刷电机的内部机械结构。这种轮毂式电机由碳刷、换相器、电机转子、电机定子、电机轴、电机端盖、轴承等部件组成。低速有刷无齿轮毂式电机属于外转子电机。
    3、常见高速无刷电机的内部机械结构。这种轮毂式电机由内置高速无刷电机心、行星摩擦滚子、超载离合器、输出法兰、端盖、轮毂外壳等部件组成。高速无刷有齿轮毂电机属于内转子电机。
    4、常见低速无刷电机的内部机械结构。这种轮毂式电机由电机转子、电机定子、电机轴、电机端盖、轴承等部件组成。低速无刷无齿轮毂式电机属于外转子电机。


    主要特性:
    无刷直流电动机之所以被广泛应用于电动车,是因为它与传统的有刷直流电动机相比具有以下二方面的优势。
    (1)寿命长、免维护、可靠性高。在有刷直流电动机中,由于电机转速较高,电刷和换向器磨损较快,一般工作1000小时左右就需更换电刷。另外其减速齿轮箱的技术难度较大,特别是传动齿轮的润滑问题,是目前有刷方案中比较大的难题。所以有刷电机就存在噪声大、效率低、易产生故障等问题。因此无刷直流电动机的优势很明显。
    (2)效率高、节能。一般而言,因无刷直流电动机没有机械换向的磨擦损耗及齿轮箱的消耗,以及调速电路损耗,效率通常可高于85%,但考虑到实际设计中的最高性价比,为减少材料消耗,一般设计为76%。而有刷直流电动机的效率由于齿轮箱和超越离合器的消耗,通常在70%左右。

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