常用電動(dòng)機(jī)類(lèi)型及特點(diǎn)

1、電動(dòng)機(jī)類(lèi)型及特點(diǎn)控制電機(jī)何脂電札力矩電機(jī)開(kāi)關(guān)磴阻電機(jī)r宜流無(wú)劇電機(jī):功率電機(jī)r流電機(jī)交潦電機(jī)-界步電機(jī)卜同步屯磯憧怕;*號(hào)電機(jī)連度信號(hào)電機(jī)同步電機(jī)與異步電機(jī)區(qū)別：（均屬交流電機(jī)）結(jié)構(gòu)：同步電機(jī)和異步電機(jī)的定子繞組是相同的，主要區(qū)別在于轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)。同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子上有直流勵(lì) 磁繞組，所以需要外加勵(lì)磁電源，通過(guò)滑環(huán)引入電流；而異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子是短路的繞組，靠電磁感應(yīng)產(chǎn)生 電流（又稱(chēng)感應(yīng)電機(jī)）。相比之下，同步電機(jī)較復(fù)雜，造價(jià)高。應(yīng)用：同步電機(jī)大多用在大型發(fā)電機(jī)的場(chǎng)合。而異步電機(jī)則幾乎全用在電動(dòng)機(jī)場(chǎng)合。同步電機(jī)效率較異步 電機(jī)稍高，在2000KW以上的電動(dòng)機(jī)選型時(shí)，一般要考慮是否選用同步電機(jī)。單相異步電動(dòng)

2、機(jī)與三相異步電動(dòng)機(jī):單項(xiàng)電動(dòng)機(jī)：當(dāng)單相正弦電流通過(guò)定子繞組時(shí)，電機(jī)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向隨時(shí) 間作正弦規(guī)律變化，但在空間方位上是固定的，所以又稱(chēng)這個(gè)磁場(chǎng)是交變脈動(dòng)磁場(chǎng)。這個(gè)交變脈動(dòng)磁場(chǎng)可 分解為兩個(gè)以相同轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向互為相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生兩 個(gè)大小相等、方向相反的轉(zhuǎn)矩，使得合成轉(zhuǎn)矩為零，所以電機(jī)無(wú)法旋轉(zhuǎn)。當(dāng)我們用外力使電動(dòng)機(jī)向某一方 向旋轉(zhuǎn)時(shí)（如順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)），這時(shí)轉(zhuǎn)子與順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的切割磁力線運(yùn)動(dòng)變小；轉(zhuǎn)子 與逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的切割磁力線運(yùn)動(dòng)變大。這樣平衡就打破了，轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的總的電磁轉(zhuǎn)矩 將不再是零，轉(zhuǎn)子

3、將順著推動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)起來(lái)。通常根據(jù)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和運(yùn)行方式的特點(diǎn)，將單相異步電動(dòng) 機(jī)分為單相電阻起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)、單相電容起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)、單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)、單相電容起動(dòng)和 運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)、單相罩極式異步電動(dòng)機(jī)五種。區(qū)別：三相異步電動(dòng)機(jī)采用 380V三相供電，單相電機(jī)是用 220V的電源，而且都是小功率的，最大只有 2.2KW。相比于同轉(zhuǎn)速同功率的三相電機(jī)，單項(xiàng)電機(jī)的效率低、功率因數(shù)低、運(yùn)行平穩(wěn)性差、且體積大， 成本高，但由于單相電源方便，且調(diào)速方便，因此廣泛用于電動(dòng)工具、醫(yī)療器械、家用電器等。三、無(wú)刷直流電機(jī)1、無(wú)刷直流電機(jī)：無(wú)刷直流電機(jī)是永磁式同步電機(jī)的一種，而并不是真正的直流電機(jī)。無(wú)刷直流

4、電機(jī)不使用機(jī)械的電刷 裝置，采用方波自控式永磁同步電機(jī)，以霍爾傳感器取代碳刷換向器，以釹鐵硼作為轉(zhuǎn)子的永磁材料，性 能上相較一般的傳統(tǒng)直流電機(jī)有很大優(yōu)勢(shì)，是當(dāng)今最理想的調(diào)速電機(jī)。直流無(wú)刷電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng) 器組成，在電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的極性，驅(qū)動(dòng)器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成， 其功能是：接受電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止、制動(dòng)信號(hào)，以控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止和制動(dòng)；接受位置傳感器信 號(hào)和正反轉(zhuǎn)信號(hào)，用來(lái)控制逆變橋各功率管的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩；接受速度指令和速度反饋信號(hào)，用來(lái) 控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速；提供保護(hù)和顯示等等。特點(diǎn)：全面替代直流電機(jī)調(diào)速、變頻器 +變頻電機(jī)調(diào)速、異步電機(jī) +減速機(jī)調(diào)

5、速；具有傳統(tǒng)直流電機(jī)的所有優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又取消了碳刷、滑環(huán)結(jié)構(gòu)；可以低速大功率運(yùn)行，可以省去減速機(jī)直接驅(qū)動(dòng)大的負(fù)載；體積小、重量輕、出力大；轉(zhuǎn)矩特性優(yōu)異，中、低速轉(zhuǎn)矩性能好，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，啟動(dòng)電流?。粺o(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍廣，過(guò)載能力強(qiáng)；軟啟軟停、制動(dòng)特性好，可省去原有的機(jī)械制動(dòng)或電磁制動(dòng)裝置；效率高，電機(jī)本身沒(méi)有勵(lì)磁損耗和碳刷損耗，消除了多級(jí)減速耗，綜合節(jié)電率可達(dá)20%60%，僅節(jié)電一項(xiàng)一年收回購(gòu)置成本；可靠性高，穩(wěn)定性好，適應(yīng)性強(qiáng)，維修與保養(yǎng)簡(jiǎn)單；耐顛簸震動(dòng)，噪音低，震動(dòng)小，運(yùn)轉(zhuǎn)平滑，壽命長(zhǎng)；沒(méi)有無(wú)線電干擾，不產(chǎn)生火花，特別適合爆炸性場(chǎng)所，有防爆型；根據(jù)需要可選梯形波磁場(chǎng)電機(jī)和正旋波磁場(chǎng)電機(jī)。2、無(wú)

6、刷直流電機(jī)與有刷直流電機(jī)直流無(wú)刷電機(jī)和直流電機(jī)是 2個(gè)概念。雖然直流無(wú)刷電機(jī)名字帶直流，實(shí)際上是不是直流電機(jī)。從分 類(lèi)上來(lái)看，直流電機(jī)是一類(lèi)，而直流無(wú)刷電機(jī)則屬于同步電機(jī)。（1）無(wú)刷電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)無(wú)電刷、低干擾：沒(méi)有了有刷電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的電火花，極大減少了電火花對(duì)遙控?zé)o線電設(shè)備的干擾。 噪音低，運(yùn)轉(zhuǎn)順暢：沒(méi)有了電刷，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)摩擦力大大減小，運(yùn)行順暢，發(fā)熱量低，效率高，噪音低， 對(duì)于模型運(yùn)行穩(wěn)定性是一個(gè)巨大的支持。壽命長(zhǎng)，低維護(hù)成本：無(wú)刷電機(jī)的磨損主要是在軸承上，從機(jī)械角度看，無(wú)刷電機(jī)幾乎是一種免維護(hù) 的電動(dòng)機(jī)了，必要的時(shí)候，只需做一些除塵維護(hù)即可。但有刷電機(jī)低速扭力性能優(yōu)異、轉(zhuǎn)矩大等性能特點(diǎn)是無(wú)刷電

7、機(jī)不可替代的（ 2）從趨勢(shì)上論，無(wú)刷減速電機(jī)可能取代有刷減速電機(jī)適用范圍： 無(wú)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；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； 使用壽命：無(wú)刷電機(jī)通常使用壽命在幾萬(wàn)小時(shí)這個(gè)數(shù)量級(jí)，主要取決于軸承的不同；通常有刷電機(jī)的 連續(xù)工作壽命在幾百到 1 千多個(gè)小時(shí)，到達(dá)使用極限就需要更換碳刷； 使用效果：無(wú)刷電機(jī)通常是數(shù)字變頻控制，可控性強(qiáng)，從每分鐘幾轉(zhuǎn)，到每分鐘幾萬(wàn)轉(zhuǎn)都可以很容易 實(shí)現(xiàn)。碳刷電機(jī)啟動(dòng)以后工作轉(zhuǎn)速恒定， 調(diào)速不是很容易，串激電機(jī)也能達(dá)到2000

8、0轉(zhuǎn)/ 秒，但是使用壽命會(huì)比較短。節(jié)能環(huán)保方面：相對(duì)而言，無(wú)刷電機(jī)采用變頻技術(shù)控制的會(huì)比串激電機(jī)節(jié)能很多，最典型的就是變頻 空調(diào)和冰箱。維修方面：碳刷電機(jī)需要更換碳刷，而無(wú)刷電機(jī)，使用壽命很長(zhǎng)，日常維護(hù)基本不需要。噪音方面 ：與是否是有刷電機(jī)無(wú)關(guān)，主要是看軸承和點(diǎn)擊內(nèi)部組件的配合情況。3、無(wú)刷直流電機(jī)與交流電機(jī)無(wú)刷直流電機(jī)，定子是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，拖著轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)； 交流同步電機(jī)，也是定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)拖著轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)； 它們的不同是，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的原因不同： （1）交流同步電機(jī)，定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)的原因是彼此落后120度的三相對(duì)稱(chēng)交流電， 定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)是交流電的變化快慢； （ 2）直流電機(jī)， 是直流電源不變的

9、恒定電壓， 與線圈連接實(shí)際位置的改變形成的，而且與線圈連接實(shí)際位置的改變是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢；這樣，它們的調(diào) 速方法就不同： （1）交流同步電機(jī)，定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)的原因是彼此落后120 度的三相對(duì)稱(chēng)交流電，定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)是交流電的變化快慢；只要改變交流電變化的快慢，就能改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，即變頻調(diào)速；（2）直流電機(jī)，是直流電源不變的恒定電壓，與線圈連接實(shí)際位置的改變形成的，而且與線圈連接實(shí)際位置的改變 只與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢相關(guān)；只要改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速就可以調(diào)速，而轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與電壓成正比，改變電壓就可 改變轉(zhuǎn)速，即 調(diào)壓調(diào)速；直流調(diào)速不改變電機(jī)的負(fù)載性質(zhì)，而交流調(diào)速改變了負(fù)載的性質(zhì)；交流調(diào)速（變頻） ，頻率不同時(shí)

10、， 交流電機(jī)的感抗大小不同， 負(fù)載性質(zhì)隨之改變， 是一個(gè)極不穩(wěn)定的系統(tǒng)， 很難實(shí)現(xiàn)精細(xì)調(diào)速。 直流調(diào)速 （變 壓），電壓不同時(shí)，直流電機(jī)的電阻大小不變，負(fù)載性質(zhì)不變，是一個(gè)非常穩(wěn)定的系統(tǒng)，很容易實(shí)現(xiàn)精細(xì)調(diào)速，幾個(gè)毫伏的電壓速度都可以分辨。由于無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁來(lái)源于永磁體， 沒(méi)有激磁損耗的問(wèn)題 ,由于轉(zhuǎn)子中無(wú)交變磁通， 其轉(zhuǎn)子上既 無(wú)銅耗又無(wú)鐵耗，綜合效率比同容量異步電動(dòng)機(jī)高出 1020%左右 （依據(jù)功率大小而定 ）。 無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī) 具有高效率、 高轉(zhuǎn)矩、高精度的三高特性 ,非常適合使用在 24小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械 ,同時(shí)具有體積小 ,重量輕 , 可作成各種體積形狀 ,產(chǎn)品性能超越傳統(tǒng)直流電

11、機(jī)的所有優(yōu)點(diǎn) ,是當(dāng)今最理想的調(diào)速電機(jī)。比較： 直流電機(jī)具有優(yōu)良的啟動(dòng)特性和調(diào)速特性，但造價(jià)較高；交流電機(jī)造價(jià)低，電源方便，但啟動(dòng) 特性和調(diào)速特性稍差；4、無(wú)刷直流電機(jī)與交流伺服電機(jī)直流無(wú)刷電機(jī)： 無(wú)刷直流電機(jī)感應(yīng)反電動(dòng)勢(shì)也是梯形波的。無(wú)刷直流電機(jī)的控制需要位置信息反饋， 必須有位置傳感器或是采用無(wú)位置傳感器估計(jì)技術(shù)，構(gòu)成自控式的調(diào)速系統(tǒng)。控制時(shí)各相電流也盡量控制 成方波，逆變器輸出電壓按照有刷直流電機(jī) PWM 的方法進(jìn)行控制即可。本質(zhì)上，無(wú)刷直流電機(jī)也是一種 永磁同步電動(dòng)機(jī)，調(diào)速實(shí)際也屬于變壓變頻調(diào)速范疇。交流伺服電機(jī)： 通常說(shuō)的交流永磁同步伺服電機(jī)具有定子三相分布繞組和永磁轉(zhuǎn)子，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

12、波形 為正弦，外加的定子電壓和電流也應(yīng)為正弦波，一般靠交流變壓變頻器提供。永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)常采 用自控式，也需要位置反饋信息，可以采用矢量控制（磁場(chǎng)定向控制）或直接轉(zhuǎn)矩控制的先進(jìn)控制方式。區(qū)別：方波和正弦波控制導(dǎo)致的設(shè)計(jì)理念不同。 最后明確一個(gè)概念， 無(wú)刷直流電機(jī)的所謂“直流變頻” 實(shí)質(zhì)上是通過(guò)逆變器進(jìn)行的交流變頻，從電機(jī)理論上講，無(wú)刷直流電機(jī)與交流永磁同步伺服電機(jī)相似，應(yīng) 該歸類(lèi)為交流永磁同步伺服電機(jī)；但習(xí)慣上被歸類(lèi)為直流電機(jī)，因?yàn)閺钠淇刂坪万?qū)動(dòng)電源以及控制對(duì)象的 角度看，稱(chēng)之為“無(wú)刷直流電機(jī)”也算是合適的。四、電機(jī)調(diào)速1、直流電機(jī)調(diào)速：轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)電阻（短時(shí)調(diào)速） 、轉(zhuǎn)子電路電壓（廣泛

13、應(yīng)用 ,調(diào)節(jié)范圍 0基速）、改變磁通（只能提高 轉(zhuǎn)速，基速以上，恒功率調(diào)速）（1）電壓調(diào)速：可控電源調(diào)速、PWM （脈寬調(diào)制）調(diào)速（廣泛應(yīng)用）與老式的可控直流電源調(diào)速系統(tǒng)相比， PWM 調(diào)速系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)：a采用全控型器件的 PWM調(diào)速系統(tǒng)，其脈寬調(diào)制電路的開(kāi)關(guān)頻率高，因此系統(tǒng)的頻帶寬，響應(yīng)速 度快，動(dòng)態(tài)抗擾能力強(qiáng)。b、由于開(kāi)關(guān)頻率高，僅靠電動(dòng)機(jī)電樞電感的濾波作用就可以獲得脈動(dòng)很小的直流電流，電樞電流容 易連續(xù)，系統(tǒng)的低速性能好，穩(wěn)速精度高，調(diào)速范圍寬，同時(shí)電動(dòng)機(jī)的損耗和發(fā)熱都較小。c、PWM 系統(tǒng)中，主電路的電力電子器件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，損耗小，裝置效率高，而且對(duì)交流電網(wǎng)的影響小，沒(méi)有晶閘管整

14、流器對(duì)電網(wǎng)的“污染”，功率因數(shù)高，效率高。d、主電路所需的功率元件少，線路簡(jiǎn)單，控制方便。目前，受到器件容量的限制， PWM直流調(diào)速系統(tǒng)只用于中、小功率的系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)的超大功率調(diào)速還要依靠可控硅實(shí)現(xiàn)可控整流來(lái)實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的調(diào)壓調(diào)速2、交流電機(jī)調(diào)速:各種常用調(diào)速電機(jī)的簡(jiǎn)單比較開(kāi)關(guān)磁阻調(diào)速系城通用變頻調(diào)速系統(tǒng)YCT電磁調(diào)速系統(tǒng)堪機(jī)部分電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)単，定 子為集中繞織，轉(zhuǎn) 了無(wú)繞糾及鼠籠 條.方便維護(hù).定子為分布繞組， 轉(zhuǎn)子為鼠籠條戒鑄定子為分加繞組， 轉(zhuǎn)子為鼠籠條找祐 鎧L調(diào)連刑分為外 加電磁轉(zhuǎn)差離合器控制部分控制系統(tǒng)較復(fù)雜* 但丄作安全可靠，不易損壞?？刂葡到y(tǒng)較簡(jiǎn)單,胃折你舞疔腳危險(xiǎn)，己損壞控制系統(tǒng)

15、最為簡(jiǎn) 單，但不易損壞.調(diào)速范圍調(diào)速范圉寬調(diào)述 比為20:1 （細(xì)定 1500轉(zhuǎn)尤機(jī)，調(diào)速 范闈為100-2000 轉(zhuǎn)）.調(diào)逑范國(guó)窄，最佳 調(diào)速 ffiffl2OHz-5OHz（額定1500轉(zhuǎn)電 機(jī)，調(diào)速范卿為600 轉(zhuǎn)T薊。轉(zhuǎn)）。陶速范囤窄，調(diào)速 比為10:1 （調(diào)速范 用般為30T300 轉(zhuǎn)）匸低速性能低速性能處，可實(shí)現(xiàn)100轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)行,目低理效率高低速轉(zhuǎn)矩出力不 佳，存在波動(dòng)，且 效率明顯F降.低速轉(zhuǎn)矩（H力恨差，效率很低"系統(tǒng)效率系統(tǒng)效率咼功率 國(guó)數(shù)高* H無(wú)功功 率很小°系統(tǒng)效率高*功率 因數(shù)司Y系列電機(jī)， 但低速數(shù)率低，系統(tǒng)效率差我功率 因數(shù)低，其無(wú)功功 車(chē)很大

16、.空載電流例：2那¥電機(jī)額定 轉(zhuǎn)速空載電流為0. 5A左右懷22踽電機(jī)額定 轉(zhuǎn)速空裁電流為4A 左右。例 22KW電機(jī)額定 轉(zhuǎn)速空栽電流為 左右°疑能瓏較札區(qū)単恨常貝毅，人 小而變化.負(fù)載大 閃電參，負(fù)戟小陽(yáng) ttl 訂 U耗電就利負(fù)栽大小 有一定關(guān)系"耗電常和負(fù)載大小 無(wú)丈人關(guān)系啟動(dòng)能力啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，啟動(dòng)電流小X可提供大轉(zhuǎn)矩啟 動(dòng)，但電流很大.啟動(dòng)電淹大*約為 額定電流3-5倍b總結(jié)屬于最先進(jìn)的咼端 嚴(yán)品價(jià)格較盛* 調(diào)邃系統(tǒng)性能最佳 產(chǎn)品U屬于中端產(chǎn)臥價(jià) 格適中，調(diào)速系統(tǒng) 性能一般產(chǎn)品.屬于低端產(chǎn)品，價(jià) 格較低，調(diào)述采統(tǒng) 性能最差產(chǎn)品矚 于即將淘汰產(chǎn)品.（1）三相

17、異步電動(dòng)機(jī):a變極對(duì)數(shù)調(diào)速方法：改變定子繞組的接線方式來(lái)改變籠型電動(dòng)機(jī)定子極對(duì)數(shù)達(dá)到調(diào)速目的。特點(diǎn):有級(jí)調(diào)速，級(jí)具有較硬的機(jī)械特性，穩(wěn)定性良好；無(wú)轉(zhuǎn)差損耗，效率高；接線簡(jiǎn)單、控制方便、價(jià)格低; 差較大，不能獲得平滑調(diào)速；可以與調(diào)壓調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器配合使用，獲得較高效率的平滑調(diào)速特性。 本方法適用于不需要無(wú)級(jí)調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、升降機(jī)、起重設(shè)備、風(fēng)機(jī)、水泵等。b、變頻調(diào)速：改變電動(dòng)機(jī)定子電源的頻率，從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。變頻調(diào)速系統(tǒng)主要設(shè) 備是提供變頻電源的變頻器，變頻器可分成交流-直流-交流變頻器和交流-交流變頻器兩大類(lèi)，目前國(guó)內(nèi)大都使用交-直-交變頻器。其特點(diǎn)：效率高

18、，調(diào)速過(guò)程中沒(méi)有附加損耗； 應(yīng)用范圍廣，可用于籠型異步電動(dòng)機(jī)； 調(diào)速范圍大，特性硬，精度高； 技術(shù)復(fù)雜，造價(jià)高，維護(hù)檢修困難。 本方法適用于要求精 度高、調(diào)速性能較好場(chǎng)合。c、串級(jí)調(diào)速：繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串入可調(diào)節(jié)的附加電勢(shì)來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差，達(dá)到調(diào)速的目 的。根據(jù)轉(zhuǎn)差功率吸收利用方式，串級(jí)調(diào)速可分為電機(jī)串級(jí)調(diào)速、機(jī)械串級(jí)調(diào)速及晶閘管串級(jí)調(diào)速形式， 多采用晶閘管串級(jí)調(diào)速，其特點(diǎn)為：可將調(diào)速過(guò)程中的轉(zhuǎn)差損耗回饋到電網(wǎng)或生產(chǎn)機(jī)械上，效率較高；裝置容量與調(diào)速范圍成正比，投資省，適用于調(diào)速范圍在額定轉(zhuǎn)速70%-90%的生產(chǎn)機(jī)械上；調(diào)速裝置故障時(shí)可以切換至全速運(yùn)行，避免停產(chǎn)；晶閘管串級(jí)調(diào)速功率因數(shù)偏

19、低，諧波影響較大。本方法適合于風(fēng)機(jī)、 水泵及軋鋼機(jī)、礦井提升機(jī)、擠壓機(jī)上使用。d、串入附加電阻：繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串入附加電阻，使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率加大，電動(dòng)機(jī)在較低的 轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。串入的電阻越大，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡(jiǎn)單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形 式消耗在電阻上。屬有級(jí)調(diào)速，機(jī)械特性較軟。e、定子調(diào)壓調(diào)速：由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，因此最大轉(zhuǎn)矩下降很多，為了擴(kuò)大調(diào)速范 圍，調(diào)壓調(diào)速應(yīng)采用轉(zhuǎn)子電阻值大的籠型電動(dòng)機(jī)，如專(zhuān)供調(diào)壓調(diào)速用的力矩電動(dòng)機(jī)，或者在繞線式電動(dòng)機(jī)上串聯(lián)頻敏電阻。為了擴(kuò)大穩(wěn)定運(yùn)行范圍，當(dāng)調(diào)速在2： 1以上的場(chǎng)合應(yīng)采用反饋控制以達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速目的。調(diào)壓調(diào)速的主

20、要裝置是一個(gè)能提供電壓變化的電源，目前常用的調(diào)壓方式有串聯(lián)飽和電抗器、自 耦變壓器以及晶閘管調(diào)壓等幾種。晶閘管調(diào)壓方式為最佳。調(diào)壓調(diào)速的特點(diǎn)：調(diào)壓調(diào)速線路簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)控制；調(diào)壓過(guò)程中轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱形式消耗在轉(zhuǎn)子電阻中，效率較低。調(diào)壓調(diào)速一般適用于100KW以下的生產(chǎn)機(jī)械。f、電磁調(diào)速：特點(diǎn)：裝置結(jié)構(gòu)及控制線路簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維修方便；調(diào)速平滑、無(wú)級(jí)調(diào)速；對(duì)電網(wǎng) 無(wú)諧影響；速度失大、效率低。本方法適用于中、小功率，要求平滑動(dòng)、短時(shí)低速運(yùn)行的生產(chǎn)機(jī)械。g、 液力耦合器調(diào)速：特點(diǎn)：功率適應(yīng)范圍大，可滿足從幾十千瓦至數(shù)千千瓦不同功率的需要；結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，使用及維修方便，且造價(jià)低；尺寸小，

21、能容大；控制調(diào)節(jié)方便，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。本方法適用于風(fēng)機(jī)、水泵的調(diào)速。(2) 單相異步電動(dòng)機(jī)：(和力矩電機(jī)相比，它恒轉(zhuǎn)矩；和變頻電機(jī)相比它不節(jié)能；和直流電機(jī)相比，它控制的精度低；)單相異步電動(dòng)機(jī)和三相異步電動(dòng)機(jī)一樣，它的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)較困難。 如采用變頻調(diào)速則設(shè)備復(fù)雜、 成本高。為此一般只進(jìn)行有極調(diào)速，主要的調(diào)速方法有：a串電抗器調(diào)速(降壓調(diào)速)：將電抗器與電動(dòng)機(jī)定子繞組串聯(lián)，利用電抗器上產(chǎn)生的壓降使加到電機(jī)定子繞組上的電壓低于電源電壓，從而達(dá)到降低電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。此種調(diào)速方法，只能是由電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速往低調(diào)。多用在吊扇及臺(tái)扇上。b、電動(dòng)機(jī)繞組內(nèi)部抽頭調(diào)速：通過(guò)調(diào)速開(kāi)關(guān)改變中間繞組與啟動(dòng)繞組及工作繞

22、組的接線方法，從而達(dá)到改變電動(dòng)機(jī)內(nèi)部氣隙磁場(chǎng)的大小，達(dá)到調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。有L型和T型兩種接法。c、交流晶閘管調(diào)速：利用改變晶閘管的導(dǎo)通角，來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)加在單相電動(dòng)機(jī)上的交流電壓的大小，從而達(dá)到調(diào)速的目的。此方法可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，缺點(diǎn)是有一些電磁干擾。常用于電風(fēng)扇的調(diào)速上。五、電機(jī)啟動(dòng)1、直流電機(jī)啟動(dòng)(1) 啟動(dòng)方法直接合閘起動(dòng)：直接合閘起動(dòng)就是將電動(dòng)機(jī)直接接入到額定電壓的電源上啟動(dòng)。由于直流電機(jī)電樞回路電阻和電感都較小，而轉(zhuǎn)動(dòng)體具有一定的機(jī)械慣性，起動(dòng)的開(kāi)始階段電流很大，最大可達(dá)額定電流的15-20倍。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)啟動(dòng)電流很大，所以啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大， 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)迅速， 但這一電流會(huì)使電網(wǎng)受到擾動(dòng)、

23、機(jī)組受到機(jī)械沖擊、換向器發(fā)生火花。它只適用于功率不大于4千瓦小型電動(dòng)機(jī)，如家用電器中的直流電機(jī)。串電阻起動(dòng)：在啟動(dòng)時(shí)將一組啟動(dòng)電阻 RP串人電樞回路，以限制啟動(dòng)電流，而當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)上升到額定轉(zhuǎn)數(shù)后，再把啟動(dòng)變阻器從電樞回路中切除。啟動(dòng)電流小，但是變阻器比較笨重，啟動(dòng)過(guò)程中要消耗很多的能量。降電壓起動(dòng)：在啟動(dòng)時(shí)通過(guò)暫時(shí)降低電動(dòng)機(jī)供電電壓的辦法來(lái)限制啟動(dòng)電流，需要有一套可變電壓的直流電源，這種方法只適合于大功率直流電機(jī)。(2) 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩直流電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩由你自己設(shè)定，假如全壓直接起動(dòng)，可以達(dá)到額定轉(zhuǎn)矩的20多倍，這樣將使機(jī)械損毀， 所以必須加入啟動(dòng)電阻以減少起動(dòng)電流，從而減少起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，一般加入的啟動(dòng)電阻

24、使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的 2-2.5 倍左右，這樣電機(jī)及機(jī)械可以承受，啟動(dòng)過(guò)程也能加快。2、交流電機(jī)啟動(dòng)(1) 啟動(dòng)方法全壓?jiǎn)?dòng)：在電網(wǎng)容量和負(fù)載兩方面都允許全壓直接起動(dòng)的情況下，可以考慮采用全壓直接起動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)是操縱控制方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，而且比較經(jīng)濟(jì)。主要用于小功率電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，從節(jié)約電能的角度考慮， 大于11kw的電動(dòng)機(jī)不宜用此方法。自耦減壓起動(dòng)：利用自耦變壓器的多抽頭減壓，既能適應(yīng)不同負(fù)載起動(dòng)的需要，又能得到更大的起動(dòng) 轉(zhuǎn)矩，是一種經(jīng)常被用來(lái)起動(dòng)較大容量電動(dòng)機(jī)的減壓起動(dòng)方式。它的最大優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，當(dāng)其繞組抽頭在80%處時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可達(dá)直接起動(dòng)時(shí)的64%。并且可以通過(guò)抽頭調(diào)節(jié)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。至今

25、仍被廣泛應(yīng)用。Y- 起動(dòng)：正常運(yùn)行的定子繞組為三角形接法的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，在起動(dòng)時(shí)將定子繞組接成星形，待起動(dòng)完畢后再接成三角形，降低起動(dòng)電流，減輕對(duì)電網(wǎng)的沖擊。起動(dòng)電流只是原來(lái)按三角形接法直接起 動(dòng)時(shí)的1/3，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也降為原來(lái)按三角形接法直接起動(dòng)時(shí)的1/3。適用于無(wú)載或者輕載起動(dòng)的場(chǎng)合。同任何別的減壓起動(dòng)器相比較，其結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，價(jià)格也最便宜。除此之外，當(dāng)負(fù)載較輕時(shí)，可以讓電動(dòng)機(jī)在星 形接法下運(yùn)行，這樣能使電動(dòng)機(jī)的效率有所提高，并節(jié)約了電力消耗。軟起動(dòng)器：利用可控硅的移相調(diào)壓原理來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓起動(dòng)，起動(dòng)效果好但成本較高?？煽毓韫ぷ鲿r(shí)諧波干擾較大，對(duì)電網(wǎng)有一定的影響。另外電網(wǎng)的波動(dòng)也會(huì)影響

26、可控硅元件的導(dǎo)通，特別是同一電網(wǎng)中有多臺(tái)可控硅設(shè)備時(shí)。因此可控硅元件的故障率較高，因?yàn)樯婕暗诫娏﹄娮蛹夹g(shù)，因此對(duì)維護(hù)技術(shù)人員 的要求也較高。變頻器：因?yàn)樯婕暗诫娏﹄娮蛹夹g(shù)，微機(jī)技術(shù)，因此成本高，對(duì)維護(hù)技術(shù)人員的要求也高，因此主要用在需要調(diào)速并且對(duì)速度控制要求高的領(lǐng)域?？傊?，星三角起動(dòng)，自藕減壓起動(dòng)因其成本低，維護(hù)相對(duì)軟起動(dòng)和變頻控制容易，目前在實(shí)際運(yùn)用中還占有很大的比重。但因其采用分立電氣元件組裝，控制線路接點(diǎn)較多，在其運(yùn)行中，故障率相對(duì)比較高。（2）啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩表征了電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)能力，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大于額定轉(zhuǎn)矩，一般電機(jī)樣板上標(biāo)有兩者的關(guān)系（倍數(shù)），一般2倍左右，它與啟動(dòng)方式有關(guān)（如星三角起動(dòng)

27、，變頻調(diào)速起動(dòng)等），直接起動(dòng)鼠籠式一般為額定力矩 的0.8到2.2倍。通常起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的125%以上。與之對(duì)應(yīng)的電流稱(chēng)為起動(dòng)電流，通常該電流為額定電流的6倍左右。一般自耦變壓器的抽頭有 65%和80%兩組，需要較大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩時(shí)接 80%，否則接65%;六、電機(jī)制動(dòng)1、反接制動(dòng)：在電機(jī)斷開(kāi)電源后，在電機(jī)的電源上加上與正常運(yùn)行電源反相的電源，加快電機(jī)的減速。反接制動(dòng)有一個(gè)最大的缺點(diǎn)：當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為0時(shí)，如果不及時(shí)撤除反相后的電源，電機(jī)會(huì)反轉(zhuǎn)。因此，不允許反轉(zhuǎn)的機(jī)械，如一些車(chē)床等，制動(dòng)方法就不能采用反接制動(dòng)了，而只能采用能耗制動(dòng)或機(jī)械制動(dòng)。2、能耗制動(dòng)：定子繞組中通以直流電，從而產(chǎn)生一個(gè)固定不變的

28、磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子按旋轉(zhuǎn)方向切割磁力線，產(chǎn)生一個(gè)制動(dòng)力矩。由于是在定子繞組中通以直流電來(lái)制動(dòng)，因而能耗制動(dòng)又叫直流注入制動(dòng)。在一些要求制動(dòng)時(shí)間短 和制動(dòng)效果好的場(chǎng)合，一般不使用此制動(dòng)方法。3、再生制動(dòng):當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子速度超過(guò)電機(jī)同步磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)子的 旋轉(zhuǎn)方向相反，電機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)。此時(shí)，可以采取一定的措施把產(chǎn)生的電能回饋給電網(wǎng)，因此，再生制 動(dòng)也叫發(fā)電制動(dòng)。再生制動(dòng)會(huì)出現(xiàn)在以下兩種場(chǎng)合：1起重機(jī)重物下降時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)子在重物重力的手動(dòng)下，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速有可能超過(guò)同步轉(zhuǎn)速，此時(shí)，電機(jī)處于再生制動(dòng)狀態(tài)。2、變頻調(diào)速時(shí)，當(dāng)變頻器把頻率降低時(shí)，同步轉(zhuǎn)速也隨之降低。但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速由

29、于負(fù)載慣性的作用，不會(huì)馬上降低，此時(shí)，電機(jī)也會(huì)處于再 生制動(dòng)狀態(tài)，直至拖動(dòng)系統(tǒng)的速度也下降為止。4、機(jī)械制動(dòng)采用機(jī)械裝置使電動(dòng)機(jī)斷開(kāi)電源后迅速停轉(zhuǎn)的制動(dòng)方法。如電磁抱閘、電磁離合器等電磁鐵制動(dòng)器。七、伺服電機(jī)«| -1X 佃凰電動(dòng)軌與AC福啟樂(lè)妙機(jī)的比愷出裁內(nèi)車(chē)豈;£ > 11 AC顯毎u AC|DC MLK電亡配贏機(jī)勵(lì)it時(shí))MWIMWB. IM1*HT j.F-MOsFtTBxwn*«子套復(fù)出.jfe. ff F胡復(fù)坍.4111*眄*逐<* 展 IKTIRft|nataiEW*4r應(yīng)tl力橙( Mim1韋甲掙HP* ft1直流伺服電機(jī)與直流無(wú)刷電機(jī)

30、直流無(wú)刷電機(jī)和直流伺服電機(jī)是2類(lèi)，概念上不存在交集。 簡(jiǎn)言之：直流伺服電機(jī)特指直流有刷電機(jī)。無(wú)刷電機(jī)體積小，重量輕，出力大，響應(yīng)快，速度高，慣量小，轉(zhuǎn)動(dòng)平滑，力矩穩(wěn)定。控制復(fù)雜，容易實(shí)現(xiàn)智能化，其電子換相方式靈活，可以正弦波換相。電機(jī)免維護(hù)，效率很高，運(yùn)行溫度低，電磁輻射很小，長(zhǎng)壽命，可用于各種環(huán)境。2、交流伺服電機(jī)與直流伺服電機(jī) 直流伺服電機(jī)： 就是把直流電機(jī)加上編碼器形成閉環(huán)控制， 電機(jī)通過(guò)改變電的大小來(lái)改變電機(jī)的扭矩、 速度等參數(shù)。直流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)和普通直流電機(jī)差不多，只是直流電機(jī)為滿足低慣量采用細(xì)長(zhǎng)電樞，盤(pán) 形或空心杯的，或者改成了永磁電機(jī)，是最理想的調(diào)速系統(tǒng)，這就導(dǎo)致直流伺服電機(jī)比

31、較容易實(shí)現(xiàn)調(diào)速， 控制精度較高。缺點(diǎn)是直流伺服電機(jī)有碳刷，容易造成電機(jī)的磨損，而且維護(hù)成本高操作麻煩。交流伺服電機(jī)： 是交流電機(jī)的一種，通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)器的矢量控制理論控制電機(jī)的扭矩，速度、位置等 等，交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻一般很大，這樣可以防止自轉(zhuǎn)，當(dāng)控制電壓消失后，由于有勵(lì)磁電壓，此時(shí) 的交流伺服電機(jī)中會(huì)有脈振磁動(dòng)勢(shì)，交流伺服就是是一種帶編碼器的同步電機(jī)，效果比直流伺服稍微差一 點(diǎn)，但維護(hù)方便。缺點(diǎn)是價(jià)格高、精度沒(méi)直流的好!推薦使用交流伺服電機(jī)，直流伺服電機(jī)太熱，控制精度不好，使用壽命短。永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)同直流伺服電動(dòng)機(jī)比較，主要優(yōu)點(diǎn)有：無(wú)電刷和換向器，因此工作可靠，對(duì)維護(hù)和保養(yǎng)要求低。定子

32、繞組散熱比較方便。慣量小，易于提高系統(tǒng)的快速性波紋管聯(lián)軸器。適應(yīng)于高速大力矩工作狀態(tài)。 同功率下有較小的體積和重量。八、步進(jìn)電機(jī)磁電式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、價(jià)格低廉、應(yīng)用廣泛，主要有永磁式、磁阻式和混合式。(1) 永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。轉(zhuǎn)子有永磁體的磁極，在氣隙中產(chǎn)生極性交替磁場(chǎng)，定子由四相繞組組成。當(dāng)A相繞組通電時(shí)，轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)向該相繞組所確定的磁場(chǎng)方向。當(dāng)A相斷電、B相繞組被通電勵(lì)磁時(shí)，就產(chǎn)生一個(gè)新的磁場(chǎng)方向，這時(shí)，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動(dòng)一角度而位于新的磁場(chǎng)方向上，被勵(lì)磁相的順序決定了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方 向。若定子勵(lì)磁的變化太快，轉(zhuǎn)子將不能和定子磁場(chǎng)方向的變化保持一致，轉(zhuǎn)子即失步。起動(dòng)頻率和運(yùn)行 頻率較低，是

33、永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的一個(gè)缺點(diǎn)。但永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)消耗功率較小，效率較高。(2) 磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。定、轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)外表面上設(shè)有按一定規(guī)律分布的相近齒槽，利用定、轉(zhuǎn)子鐵 芯齒槽相對(duì)位置變化引起磁路磁阻的變化，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。其轉(zhuǎn)子鐵芯由硅鋼片或軟磁材料做成，當(dāng)定子 某相被勵(lì)磁時(shí)，轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)到使磁路磁阻最小的位置。當(dāng)另一相被勵(lì)磁，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到另一位置，使磁路磁阻為 最小時(shí)，電動(dòng)機(jī)就停止轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角。磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)形式較多。磁阻式步進(jìn) 電動(dòng)機(jī)步距角可做到 1°15。，甚至更小，精度容易保證，起動(dòng)與運(yùn)行頻率較高，但功耗較大，效率較 低。(3) 混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。它的定、轉(zhuǎn)子鐵芯

34、結(jié)構(gòu)與磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)相似。轉(zhuǎn)子有永磁體在氣隙中產(chǎn)生 單極性磁場(chǎng)，此磁場(chǎng)還被轉(zhuǎn)子上軟磁材料的齒槽調(diào)制。混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)兼有永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與磁阻式 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)兩者的優(yōu)點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)步距角小，精度高，工作頻率高，且功耗小，效率高。主要特點(diǎn)1、 一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的3-5%，且不累積。2、步進(jìn)電機(jī)外表允許的最高溫度。電機(jī)外表允許的最高溫度應(yīng)取決于不同電機(jī)磁性材料的退磁點(diǎn)，步進(jìn) 電機(jī)外表溫度在攝氏 80-90度完全正常。3、步進(jìn)電機(jī)的力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電 動(dòng)勢(shì)；頻率越高，反向電動(dòng)勢(shì)越大。在它的作用下，電機(jī)隨頻率（或速度）的增大而相電流減小

35、，從而導(dǎo) 致力矩下降。4、步進(jìn)電機(jī)低速時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但若高于一定速度就無(wú)法啟動(dòng)，并伴有嘯叫聲。步進(jìn)電機(jī)有一個(gè)技術(shù) 參數(shù)：空載啟動(dòng)頻率，即步進(jìn)電機(jī)在空載情況下能夠正常啟動(dòng)的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電機(jī)不能正常啟動(dòng)，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。在有負(fù)載的情況下，啟動(dòng)頻率應(yīng)更低。如果要使電機(jī)達(dá)到高速轉(zhuǎn)動(dòng)， 脈沖頻率應(yīng)該有加速過(guò)程，即啟動(dòng)頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻（電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)牡退偕?高速）。九、電動(dòng)車(chē)用電動(dòng)機(jī)：1、電動(dòng)汽車(chē)用電機(jī)：從現(xiàn)已成熟的電機(jī)技術(shù)來(lái)看，開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)在各個(gè)技術(shù)特性方面似乎更符合電動(dòng)車(chē)的使用需要，但尚未得到普及。永磁同步電機(jī)應(yīng)用較廣泛，如起亞K5混動(dòng)、榮威E50、騰

36、勢(shì)、北汽EU260等。特斯拉ModelX、Model S均采用異步電機(jī)。此外，如果按電流類(lèi)型劃分還可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)兩種。直流電動(dòng)機(jī)：這類(lèi)電機(jī)技術(shù)較為成熟，具備控制方式容易，調(diào)速優(yōu)良的特點(diǎn)，曾經(jīng)在調(diào)速電動(dòng)機(jī)領(lǐng)域內(nèi)有著最為廣泛的應(yīng)用。但是由于直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致它的瞬時(shí)過(guò)載能力和電機(jī)轉(zhuǎn)速的進(jìn)一步 提高受到限制，而且在長(zhǎng)時(shí)間工作的情況下，電機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生損耗，增加維護(hù)成本。此外，電動(dòng)機(jī) 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電刷冒出的火花使轉(zhuǎn)子發(fā)熱，會(huì)造成高頻電磁干擾，影響整車(chē)其他電器性能。由于直流電動(dòng)機(jī)有著 以上缺點(diǎn)，目前的電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)基本將直流電機(jī)淘汰。異步電動(dòng)機(jī)：相比于永磁同步電機(jī)， 異步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是成本

37、低，工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠耐用、 維修方便，而且能忍受大幅度的工作溫度變化。反之，溫度大幅變化會(huì)損壞永磁同步電動(dòng)機(jī)。盡管在重量和體積方面，異步電動(dòng)機(jī)并不占優(yōu)勢(shì)，但其轉(zhuǎn)速范圍廣泛以及高達(dá)20000rpm左右的峰值轉(zhuǎn)速，即使不匹配二級(jí)差速器也能夠滿足該級(jí)別車(chē)型高速巡航的轉(zhuǎn)速需求，至于重量對(duì)續(xù)航里程的影響，高能量密度的18650電池能夠“掩蓋”電機(jī)重量的劣勢(shì)。此外，異步電機(jī)穩(wěn)定性優(yōu)秀也是被特斯拉選用的重要原因。永磁同步電動(dòng)機(jī)： 永磁同步電機(jī)是新能源汽車(chē)領(lǐng)域使用最廣泛的電機(jī)。所謂永磁，是指在制造電機(jī)轉(zhuǎn)子時(shí)加入永磁體。而所謂同步，則指的是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與定子繞組的電流頻率始終保持一致，通過(guò)控制電機(jī) 的定子繞組輸

38、入電流頻率，電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)速將最終被控制。與其他類(lèi)型的電機(jī)相比較，永磁同步電機(jī)能夠 為新能源汽車(chē)提供最大的動(dòng)力輸出與加速度。這也是永磁同步電機(jī)是廣大汽車(chē)制造商首選的主要原因。但 是，永磁同步電機(jī)也有自身的缺點(diǎn)。轉(zhuǎn)子上的永磁材料在高溫、震動(dòng)和過(guò)流的條件下，會(huì)產(chǎn)生磁性衰退的 現(xiàn)象，所以在相對(duì)復(fù)雜的工作條件下，電機(jī)容易發(fā)生損壞。而且永磁材料價(jià)格較高，因此整個(gè)電機(jī)及其控 制系統(tǒng)成本較高。開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)： 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)作為一種新型電機(jī)，相比其他類(lèi)型的驅(qū)動(dòng)電機(jī)而言，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 堅(jiān)固、可靠性高、質(zhì)量輕、成本低、效率高、溫升低、易于維修等諸多優(yōu)點(diǎn)。而且它具有直流調(diào)速系統(tǒng)可 控性好的優(yōu)良特性，同時(shí)適用于惡劣環(huán)

39、境，非常適合作為電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)使用，曾被專(zhuān)家預(yù)測(cè)為電動(dòng) 車(chē)領(lǐng)域的一匹黑馬。但控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜，特別是在研發(fā)階段，現(xiàn)有技術(shù)很難為其建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué) 模型。在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)本身發(fā)出的噪音以及振動(dòng)是電動(dòng)車(chē)無(wú)法“容忍”的，尤其是負(fù)載運(yùn)行的 工況下，這兩點(diǎn)尤為明顯。綜上所述，這類(lèi)電動(dòng)機(jī)或許在未來(lái)能夠通過(guò)技術(shù)優(yōu)化克服致命硬傷的前提下， 廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域，能夠幫助電動(dòng)車(chē)的續(xù)航里程有所提升。輪轂電機(jī)：到現(xiàn)在仍舊停留在概念階段，輪轂電機(jī)給簧下質(zhì)量帶來(lái)過(guò)重的負(fù)擔(dān)是阻礙它發(fā)展的原因之。4種電機(jī)性能比較捜城阮車(chē)制秦性能及類(lèi)型直流電機(jī)異步電機(jī)永昭同步電機(jī)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)軾速U/rpm4000-600012000-20000000-10000>15000It壺密度低中高重申輕輕中小小好好堵構(gòu)堅(jiān)固性菱好好控制緡站高2、電動(dòng)車(chē)用電機(jī)：永磁電機(jī)又分為有刷電機(jī)和無(wú)刷電機(jī)兩大類(lèi)。有刷電機(jī)：由碳刷與換向器進(jìn)行機(jī)械換向，一般有刷電機(jī)的電刷大約磨損2000小時(shí)就應(yīng)該換新。普通輪轂電機(jī)和柱式電機(jī)（也有叫中置電機(jī)的）需要專(zhuān)業(yè)維修人員才能更換，而串激電機(jī)普通用戶自己就可以更換。電刷的磨損還與電流大小以及電刷含銀量有關(guān)。貨運(yùn)三輪使用的串激電機(jī)電流很大，壽命到不了 2000小時(shí)，