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起重電機之電機的十萬個爲什麽 |
发布时间：2022-09-22 23:54:00 点击： |
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起重電機、YZR起重電機,YZB起重電機專業生産廠家無錫宏達電機2022年9月22日訊 發電機的安全運行對保證電力系統的正常工作和電能質量起著決定性的作用，同時發電機本身也是一個十分貴重的電器元件。因此，應該針對各種不同的故障和不正常運行狀態，裝設性能完善的繼電保護裝置。下面就來了解關于發電機的基本常識吧！
電機是將電池電能轉換成機械能，驅動電動車車輪旋轉的部件。電樞繞組是直流電機的核心部分，是銅質漆包線繞制的線圈。當電樞繞組在電機的磁場中旋轉都會産生電動勢。在永磁體或電流周圍所發生的力場及凡是磁力所能達到的空間或磁力作用的範圍。载有 1 安培电流的无限长导线在距离导线 1/2 米远处的磁场强度为 1A/m （安培 / 米，国际单位制 SI ）；在 CGS 单位制（厘米 - 克 - 秒）中，为纪念奥斯特对电磁学的贡献，定义载有 1 安培电流的无限长导线在距离导线 0.2 厘米远处的磁场强度为 10e （奥斯特），10e=1/4.103/m ，磁场强度通常用 H 表示。用右手握住導線，讓伸直的大拇指的方向跟電流方向一致，那麽彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環繞方向。磁通又叫磁通量：设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为B，平面的面积为S，我们定义磁感应强度 B 与面积 S 的乘积，叫做穿过这个面的磁通量。有刷或無刷電機工作時不轉的部分。輪毂式有刷或無刷無齒電機的電機軸叫做定子，此種電機可以叫做內定子電機。有刷或無刷電機工作時轉動的部分。輪毂式有刷或無刷無齒電機的外殼叫做轉子，此種電機可以叫外轉子電機。有刷電機裏面頂在換相器表面，電機轉動的時候，將電能通過轉相器輸送給線圈，由于其主要的成分是碳，稱爲碳刷，它是易磨損的。應定期維護更換，並清理積碳有刷電機裏面，具有相互絕緣的條狀金屬表面，隨電機轉子轉動時，條狀金屬交替接觸電刷的正負極，實現電機線圈電流方向的正負交替變化，完成有刷電機線圈的換相。一般用于稱呼高磁場強度的磁性材料，電動車電機都采用钕鐵錋稀土磁鋼。由電機的轉子切割磁力線而産生，其方向與外加電源相反，故稱爲反電動勢。電機工作時，線圈和換向器旋轉，磁鋼和碳刷不轉，線圈電流方向的交替變化是靠隨電機轉動的換向器和電刷來完成的。在電動車行業有刷電機分爲高速有刷電機和低速有刷電機。有刷電機和無刷電機有很多區別，從字上可以看出有刷電機有碳刷，無刷電機沒有碳刷。在电动车行业中，低速有刷電機是指轮毂式低速大转矩无齿轮传动有刷直流电动机，電機定转子相对转速就是车轮的转速。定子上的磁钢为 5~7 对，转子电枢的槽数为 39~57个。由于电枢绕组固定在轮子外壳内，借助转动的外壳，热量容易散发。转动的外壳又编织着 36 根辐条，更有利热的传导。技成培训微信号值得你关注！有刷電機中因为有电刷，其主要隐患就是“电刷磨损”，用户应该注意到有刷電機又分为有齿和无齿两种。目前许多厂家选用有刷有齿電機，它是一种高速電機，所谓“有齿”就是通过齿轮减速机构，将電機转速调低（因国标规定电动车时速不得超过 20 公里，故電機转速应在 170转/每分钟左右）。由于是高速電機通過齒輪減速，其特點是啓動時騎行者感覺動力強勁，而且爬坡能力較強。但是電動輪毂是封閉的，只是在出廠前加注了潤滑劑，用戶很難進行日常保養，而且齒輪本身也有機械磨損，一年左右因潤滑不足導致齒輪磨損加劇，噪音增大，使用時電流也增大，影響電機和電池壽命。由于控制器提供不同電流方向的直流電，來達到電機裏面線圈電流方向的交替變化。無刷電機的轉子和定子之間沒有電刷和換向器。無刷或有刷電機在轉動時，電機裏面線圈的通電方向需要交替變換，從而達到電機能連續轉動。有刷電機的換相靠換相器和電刷共同完成，無刷電機靠控制器來完成無刷電機或無刷控制器的三相電路中，有一相不能工作。缺相分主相位缺相和霍爾缺相。表現爲電機抖動不能工作，或轉動無力且噪音大。控制器在缺相狀態下工作是很容易燒毀的。常見的電機有：有刷有齒輪毂電機、有刷無齒輪毂電機、無刷有齒輪毂電機、無刷無齒輪毂電機、側挂電機等。A 有刷有齿轮毂電機、无刷有齿轮毂電機属于高速電機；B 有刷无齿轮毂電機、无刷无齿轮毂電機属于低速電機。電機的功率是指電機所輸出的機械能與電源所提供的電能之比。24.爲什麽要選擇電機的功率？選擇電機功率的意義何在？電機額定功率的選擇是一個很重要很複雜的問題。負載時，如果電機額定功率過大，電機就經常處于輕載運行，電機本身的容量得不到充分的發揮，變成“大馬拉小車”，同時電機運行效率低、性能不好，都會增加運行費用。反過來，電機額定功率要求得小，那便是“小馬拉大車”，電機電流超過額定電流，電機內耗損加大，效率低時小事，重要的是影響電機的壽命，即使過載不多，電機的壽命也會減少較多；過載較多，會破壞電機絕緣材料的絕緣性能甚至燒毀。當然，電機額定功率小，可能根本就拖動不了負載，會使電機長時間處于啓動狀態而過熱損壞。所以應該嚴格按照電動車運行情況選定電機的額定功率。簡要的說，直流無刷電機爲了能轉動，必須使定子線圈的磁場和轉子永久磁體的磁場之間始終存在一定的角度。轉子轉動的過程也就是轉子磁場方向改變的過程，爲了使二者磁場存在角度，到一定的程度後，定子線圈的磁場方向必須改變。那麽怎麽知道要改變定子磁場的方向了呢？那就靠那三個霍爾了。可以認爲那三個霍爾肩負著告訴控制器何時改變電流方向的任務。无刷電機霍尔的耗电量大致范围是 6mA-20mA 不等。27.一般電機在多高的溫度下能夠正常工作？電機最多能夠承受多高的溫度？如果测量電機盖的温度超过环境温度 25 度以上时，表明電機的温升已经超出了正常的范围，一般電機温升应该在 20 度以下。一般電機线圈是由漆包线绕而成，而漆包线在温度高于 150 度左右时其漆膜会因为温度过高而脱落，造成线圈短路。当线圈温度在 150 度以上时電機外壳所表现出的温度在 100 度左右，所以如果以其外壳温度为依据则電機所承受的最高温度为 100 度。28.電機的温度应在 20 摄氏度以下，即電機端盖的温度超过环境温度应小于 20 摄氏度，但電機发热超过 20 摄氏度的原因是什么？電機發熱的直接原因是由于電流大引起的。一般可能是線圈短路或開路、磁鋼退磁或電機效率低等造成，正常情況則是電機長時間大電流運轉。29.什麽原因導致電機會發熱？這是一個怎樣的過程？電機負載運行時電機內有功率損耗，最終都將變成熱能，這就會使電機溫度升高，超過了周圍環境溫度。電機溫度比環境溫度高出的值稱爲升溫。一旦有了升溫，電機就要向周圍散熱；溫度越高、散熱越快。當電機單位時間發出的熱量等于散出的熱量時，電機溫度不再增加，而保持著一個穩定不變的溫度，即處于發熱與散熱平衡的狀態。
30.一般點擊允許溫升是多少？電機的溫升對電機中的哪個部分影響最大？是怎麽定義的？電機负载运行时，从尽量发挥它的作用出发，所带负载即输出功率越大越好（若不考虑机械强度）。但是输出功率越大、损耗功率越大，温度越高。我们知道，電機内耐温最薄弱的东西是绝缘材料，如漆包线。绝缘材料耐温有个限度，在这个限度内，绝缘材料的物理、化学、机械、电气等各方面性能都很稳定，其工作寿命一般约为 20 年。超過這個限度，絕緣材料的壽命就急劇縮短，甚至會燒毀。這個溫度限度，稱爲絕緣材料的允許溫度。絕緣材料的允許溫度，就是電機的允許溫度；絕緣材料的壽命，一般就是電機的壽命。环境温度随时间、地点而异，设计電機时规定取 40 摄氏度为我国标准环境温度。因此绝缘材料或電機的允许温度减去 40 摄氏度即为允许温升，不同绝缘材料的允许温度是不一样的，按照允许温度的高低，電機常用的绝缘材料为 A 、 E 、 B 、 F 、 H 五种。按环境温度为 40 摄氏度计算，这五种绝缘材料及其允许温度和允许温升如下所示，分別對應等級、絕緣材料、允許溫度、允許溫升。A 经过浸渍处理的棉、丝、纸板、木材等，普通绝缘漆 105 65E 环氧树脂、聚脂薄膜、青壳纸，三酸纤维，高度绝缘漆 120 80
B 用提高了耐热性能的有机漆作粘合剂的云母、石棉、和玻璃纤维组合物 130 90
F 用耐热优良的环氧树脂粘合或浸渍的云母、石棉和玻璃纤维组合物 155 115
H 用硅有树脂粘合或浸渍的云母、石棉或玻璃纤维组合物，硅有橡胶 180 140接通控制器电源，由控制器给霍尔元件供电，就可以检测到无刷電機的相角了。方法如下：用万能表的 +20V 直流电压档，并将红表笔接 +5V 线，黑笔分别测量三个引线的高低电压，按 60 度及 120 度電機的换相表对照即可。32.爲什麽任意一台直流無刷控制器和直流無刷電機不能隨意接上就能正常轉動起來？爲什麽直流無刷會有倒相序之說？ 一般来说直流无刷電機在实际运动中是这样一个过程：電機转动 —— 转子磁场方向改变 —— 当定子磁场方向和转子磁场方向的夹角到 60 度电角度时 —— 霍尔信号改变 —— 相线电流方向改变 —— 定子磁场向前跨越 60 度电角度 —— 定子磁场方向和转子磁场方向夹角为 120 度电角度 —— 電機继续转动。这样我们就明白了，霍尔有六种正确的状态。当特定的霍尔告诉控制器时，控制器就有特定的相线输出状态。所以倒相序就是要完成这样的一个任务，就是使定子的电角度始终按一个方向以 60 度电角度步进。33.如果 60 度的无刷控制器用在 120 度的无刷電機上会有什么状况？反之又如何？都会倒至缺相现象，不能正常转动；但捷能所采用的控制器是一种智能型无刷控制器能够自动识别 60 度電機或 120 度電機，从而可以兼容适配二种電機，使得维修更换更加方便。34.直流無刷控制器和直流無刷電機怎樣能倒出正確的相序？第一步要保证霍尔线的电源线和地线与控制器上相对应的线插好，而三个電機霍尔线与三个電機线对控制器的接法共有 36 种，最简单而笨的方法是每种状态逐一试验。换接时可以不断电进行，但一定要仔细，也要有一定的次序。要注意每次拧转不要太大，如果電機转动不顺利，则这种状态就是不对的，转把拧的太大就有损控制器，如果出现反转的情况，在知道控制器的相序的情况下就是把控制器霍尔线 a 、 c 互换，点击线 A 相与 B 相互换，即可倒为正转。最后验证接得正确方法是大电流运转时正常。35.如何用 120 度无刷控制器控制 60 度電機？在无刷電機霍尔信号线 b 相与控制器采样信号线之间加方向线路即可。36.有刷高速電機和有刷低速電機有什麽直觀上的區別？A. 高速電機有超越离合器，往一个方向转轻松，往另一个方向转费尽；低速電機双向转斗一样轻松。B. 高速電機的车转动时噪音较大，低速電機转动噪音较小。有经验的人很容易凭耳朵识别。在電機運行時，若各個物理量都與它的額定值一樣，就稱爲額定運行狀態，在額定運行狀態下工作，電機能可靠的運行，並具有最好的綜合性能。点击轴上输出的额定转矩可以用 T2n 表示，其大小是输出的机械功率额定值除以转交速度的额定值，即 T2n=Pn 其中 Pn 的单位为 W、Nn 的单位为 r/min、 T2n 单位是 N.M, 如果 PNM 单位用 KN ，系数 9.55 改为 9550 。故可以得出，如果在電機額定功率相等的條件下，電機的轉速低其轉矩越大。一般要求電機的启动电流不能超过其额定电流的 2~5 倍，这也是为什么在对控制器上作限流保护的一个重要原因。40.市場上銷售的電機轉速爲什麽越來越高？及有何影響？供應商方面提速可以降低成本，同樣是低速點擊，速度高了線圈匝數就少了，也省了矽鋼片，磁鋼數目也少了，購買者認爲高速就好。額定速度工作時，其功率不變，但在低速區時效率明顯低了，也就是啓動無力。效率低，需要用大電流啓動，騎行時電流也大，對控制器的限流要求大，對電池也不好。42.電機的空載電流大于參考表極限數據時表明電機出現了故障，産生的原因有哪些？怎麽維修？點擊內部機械摩擦大；線圈局部短路；磁鋼退磁；直流電機換相器積碳。維修處理的方法一般那爲更換電機，或更換碳刷，清理積碳。以下分别对应電機形式、额定电压 24V 时、额定电压 36V 时：将万用表置于 20A 档位，将红黑表笔窜连接在控制器的电源输入端。打开电源，再電機不转的情况下，记录下此时万用表的最大电流 A1 。转动转把，使電機高速空载转动 10s 以上，等待電機转速稳定后，开始观察并记录此时万用表的最大数值 A2 。電機空载电流 =A2-A1 。主要是空載電流和騎行電流的大小，與正常值對比，及電機效率和扭矩的高低，以及電機的噪聲、振動和發熱量，最好的方法是用測功機測試效率曲線。46.180W 和 250W 電機有何区别？对控制器有何要求？250W 的骑行电流大，对控制器的功率余量及可靠性要求较高。47.爲什麽在標准環境下，電動車的騎行電流會因電機的額定不同而不同？众所周知，标准条件下，以额定负载 160W 来计算，在 250W 的直流電機上骑行电流为 4 — 5A 左右，而在 350W 直流電機上骑行电流略高一些。举个例子：如果电池电压为 48V，两个電機 250W 和 350W ，其额定效率点都为 80% ，则 250W 電機的额定工作电流为 6.5A 左右，而 350W 電機的额定工作电流为 9A 左右。而一般電機的效率点是工作电流偏离额定工作电流越远，其值越小，同在 4 — 5A 的负载情况下，在 250W 的電機效率为 70% ， 350W 的電機效率为 60% ，则在 5A 的负载下，250W 的输出功率为 48V*5A*70%=168W350W 的输出功率为 48V*5A*60%=144W而 350W 電機为了使输出功率满足骑行要求即达到 168W （差不多是额定负载），则只有使电源增加，从而使效率点增高。48.为什么在同样的环境下， 350W 的電機要比 250W 的電機的电动车的续行里程短？由于同样的环境下， 350W 電機的电动车骑行电流大所以在电池一样的情况下，其续行里程会短。49.對于電動助力車廠家應該怎麽去選擇電機？根據什麽去選擇電機？對于電動車來說其電機選擇的最關鍵因素是電機額定功率的選擇。一般先校核發熱溫升，再校核過載能力，必要時校核啓動能力。都通過了，預選的電機便選定了；通不過從第二步重新進行，直到通過爲止。切忌在滿足負載的要求下，電機的額定功率越小越經濟。第二步做好后，要根据环境温度的不同进行温度校正，额定功率是在国家标准环境温度为 40 摄氏度前提下进行的。若环境温度常年都较低或都比较高，未来充分利用電機的容量，应对電機的额定功率进行修正。例如常年温度偏低，電機世纪额定功率应比标准规定 Pn 高，相反，常年温度偏高的，应降低额定功率使用。總體來說，在環境溫度確定的情況下，選擇電動車的電機應根據電動車的騎行狀態來定，電動車的騎行狀態越能使電機接近額定工作狀態越好，而電動車的騎行狀態一般是根據路況而定的。如天津市路面平整，則小功率電機足夠；如果要用較大功率的電機，則會造成能源的浪費，造成續行裏程短。如果在重慶山路多，則適宜用功率較大的電機。50.60度直流無刷電機比120度直流無刷電機更有勁，對嗎？爲什麽？从市场发现在和很多客户沟通的时候，普遍存在着这样一个谬误！认为 60 度電機比 120 度有劲。从无刷電機的原理上以及事实证明，其实 60 度電機也好， 120 度電機也罢！所谓度数只是用来告诉无刷控制器什么时候该让惦记的哪两根相线导通而已。根本没有谁比谁更有劲之说！240 度和 300 度也是一样，没有谁比谁更有劲之说。 |
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