Korkean kierrosluvun moottorit tasavirtasähkömoottorien valmistajat Intiassa sähköajoneuvoihin
1、 Ero synkronisen moottorin ja asynkronisen moottorin välillä: (molemmat kuuluvat AC-moottoriin)
Rakenne: synkronisen moottorin ja asynkronisen moottorin staattorikäämit ovat samat, ja suurin ero on roottorin rakenteessa. Synkronisen moottorin roottorissa on DC-virityskäämi, joten se tarvitsee ulkoisen viritysvirtalähteen virran syöttämiseksi liukurenkaan läpi; Asynkronisen moottorin roottori on oikosulkukäämi, joka tuottaa virtaa sähkömagneettisella induktiolla (tunnetaan myös oikosulkumoottorina). Sitä vastoin synkroniset moottorit ovat monimutkaisempia ja kalliimpia.
Sovellus: synkronimoottoreita käytetään enimmäkseen suurissa generaattoreissa. Asynkronista moottoria käytetään melkein kaikissa moottoritilanteissa. Synkronisen moottorin hyötysuhde on hieman korkeampi kuin asynkronisen moottorin. Yli 2000 kW moottoreita valittaessa on yleensä harkittava, valitaanko synkroninen moottori.
2、 Yksivaiheinen asynkroninen moottori ja kolmivaiheinen asynkroninen moottori:
Yksimoottori: kun yksivaiheinen sinivirta kulkee staattorikäämin läpi, moottori muodostaa vaihtuvan magneettikentän. Magneettikentän voimakkuus ja suunta muuttuvat sinimuotoisesti ajan myötä, mutta se on kiinteä avaruussuunnassa, joten sitä kutsutaan myös vuorottelevaksi sykkiväksi magneettikentäksi. Tämä vuorotteleva sykkivä magneettikenttä voidaan hajottaa kahdeksi pyöriväksi magneettikenttään, jotka ovat toisiaan vastapäätä samalla nopeudella ja pyörimissuunnassa. Kun roottori on paikallaan, kaksi pyörivää magneettikenttää synnyttävät roottoriin kaksi samankokoista ja vastakkaiseen suuntaan olevaa vääntömomenttia, jolloin synteettinen vääntömomentti on nolla, joten moottori ei voi pyöriä. Kun käytämme ulkoista voimaa saadaksemme moottorin pyörimään tiettyyn suuntaan (kuten myötäpäivään), leikkaavan magneettisen voimalinjan liike roottorin ja pyörivän magneettikentän välillä myötäpäivään pyörimissuunnassa pienenee; Leikkaava magneettinen voimaliikkeen viiva roottorin ja pyörivän magneettikentän välillä vastapäivään pyörimissuunnassa kasvaa. Tällä tavalla tasapaino rikkoutuu, roottorin tuottama sähkömagneettinen kokonaisvääntömomentti ei ole enää nolla ja roottori pyörii ajosuuntaa pitkin. Yleensä moottorin käynnistys- ja toimintatilan ominaisuuksien mukaan yksivaiheinen asynkroninen moottori jaetaan viiteen tyyppiin: yksivaiheinen vastuskäynnistys asynkroninen moottori, yksivaiheinen kondensaattorikäynnistys asynkroninen moottori, yksivaiheinen kondensaattorikäynnistys ja käyttö asynkroninen moottori, ja yksivaiheinen varjostettu napainen asynkroninen moottori.
Ero: 380V kolmivaiheista virtalähdettä käytetään kolmivaiheiseen asynkroniseen moottoriin ja 220V virtalähdettä käytetään yksivaiheiseen moottoriin, joka on pienitehoinen ja maksimiteho on vain 2.2 kW. Verrattuna kolmivaiheiseen moottoriin, jolla on sama nopeus ja teho, yhdellä moottorilla on alhainen hyötysuhde, pieni tehokerroin, huono käyntivakaus, suuri tilavuus ja korkeat kustannukset. Yksivaiheisen virtalähteen ja kätevän nopeuden säätelyn mukavuuden vuoksi sitä käytetään kuitenkin laajalti sähkötyökaluissa, lääkinnällisissä laitteissa, kodinkoneissa jne.
Korkean kierrosluvun moottorit tasavirtasähkömoottorien valmistajat Intiassa sähköajoneuvoihin
3、 Harjaton DC-moottori
1. Harjaton tasavirtamoottori:
Harjaton tasavirtamoottori on eräänlainen kestomagneettisynkroninen moottori, mutta ei todellinen tasavirtamoottori. Harjaton tasavirtamoottori ei käytä mekaanista harjalaitetta, käyttää neliöaaltoitseohjautuvaa kestomagneettisynkronista moottoria, käyttää Hall-anturia hiiliharjakommutaattorin korvaamiseen ja käyttää neodyymirautabooria roottorin kestomagneettimateriaalina. Sillä on suorituskyvyltään suuria etuja tavanomaiseen tasavirtamoottoriin verrattuna, ja se on nykypäivän ihanteellisin nopeudensäätömoottori. DC-harjaton moottori koostuu moottorin rungosta ja ohjaimesta. Moottoriin on asennettu asentoanturi, joka havaitsee moottorin roottorin napaisuuden. Ohjain koostuu tehoelektroniikkalaitteista ja integroiduista piireistä. Sen tehtävänä on vastaanottaa moottorin käynnistys-, pysäytys- ja jarrutussignaalit moottorin käynnistyksen, pysäytyksen ja jarrutuksen ohjaamiseksi; Se vastaanottaa asentoanturin signaalin sekä myötä- ja taaksepäinsignaalit ohjatakseen invertterisillan jokaisen tehoputken päälle-poiskytkentää ja tuottaa jatkuvaa vääntömomenttia; Vastaanota nopeuskomento ja nopeuden palautesignaali nopeuden ohjaamiseksi ja säätämiseksi; Tarjoa suojaus ja näyttö jne.
ominaisuus:
korvaa kattavasti tasavirtamoottorin nopeuden säätö, taajuusmuuttaja + vaihtuvataajuinen moottorin nopeuden säätö, asynkroninen moottori + alennusnopeuden säätö;
siinä on kaikki perinteisen tasavirtamoottorin edut, ja se kumoaa hiiliharjan ja liukurengasrakenteen;
se voi toimia alhaisella nopeudella ja suurella teholla, ja se voi säästää raskasta kuormaa, jota vähennysventtiili ohjaa suoraan;
pieni koko, kevyt ja suuri teho;
erinomaiset vääntömomenttiominaisuudet, hyvä keski- ja matalan nopeuden vääntömomentti, suuri käynnistysmomentti ja pieni käynnistysvirta;
portaaton nopeudensäätö, laaja nopeudensäätöalue ja vahva ylikuormituskyky;
pehmeä käynnistys ja pehmeä pysäytys, joilla on hyvät jarrutusominaisuudet, alkuperäinen mekaaninen jarrutus tai sähkömagneettinen jarrulaite voidaan jättää pois;
korkea hyötysuhde. Moottorissa itsessään ei ole virityshäviötä ja hiiliharjahäviötä, mikä eliminoi monivaiheisen hidastuskulutuksen. Kattava virransäästöaste voi olla 20% ~ 60%. Vain virransäästö voi kattaa ostokustannukset yhden vuoden;
korkea luotettavuus, hyvä vakaus, vahva sopeutumiskyky ja yksinkertainen huolto;
kestää turbulenssia ja tärinää, alhainen melu, pieni tärinä, tasainen toiminta ja pitkä käyttöikä;
ei radiohäiriöitä, ei kipinöitä, sopii erityisen hyvin räjähdysvaarallisiin paikkoihin, räjähdyssuojattu;
Tikkaiden aaltomagneettikenttämoottori ja positiivisen pyörivän aallon magneettikenttämoottori voidaan valita tarpeen mukaan.
Korkean kierrosluvun moottorit tasavirtasähkömoottorien valmistajat Intiassa sähköajoneuvoihin
2. Harjaton DC-moottori ja harjaton DC-moottori
Harjaton tasavirtamoottori ja tasavirtamoottori ovat kaksi käsitettä. Vaikka Brushless DC -moottorin nimi on DC, se ei ole tasavirtamoottori. Luokituksen kannalta tasavirtamoottori on luokka, kun taas harjaton tasavirtamoottori kuuluu synkroniseen moottoriin.
(1) Harjattoman moottorin edut
ei harjaa, vähän häiriötä: ilman harjamoottorin käytön aikana synnyttämää sähkökipinää sähkökipinän häiriö kaukosäätimen radiolaitteistoon vähenee huomattavasti.
alhainen melu ja tasainen toiminta: ilman sähköharjaa kitka vähenee huomattavasti, toiminta on tasaista, lämpöarvo on alhainen, hyötysuhde on korkea ja melu on alhainen, mikä on suuri tuki laitteen vakaudelle. mallin toiminta.
pitkä käyttöikä ja alhaiset huoltokustannukset: harjattoman moottorin kuluminen on pääasiassa laakerissa. Mekaanisesti harjaton moottori on lähes huoltovapaa moottori. Tarvittaessa se tarvitsee vain jonkin verran pölynpoistohuoltoa.
Harjamoottorilla on kuitenkin erinomainen pieninopeuksinen vääntömomentti ja suuri vääntömomentti, jota ei voida korvata harjattomalla moottorilla
(2) Trendiin nähden harjattomat alennusmoottorit voivat korvata harjavähennysmoottorit
Soveltamisala: harjattomia moottoreita käytetään yleensä laitteissa, joissa on korkeat ohjausvaatimukset ja suuri nopeus, kuten lentokonemalleissa, tarkkuusinstrumenteissa ja muissa laitteissa, jotka ohjaavat tiukasti moottorin nopeutta ja saavuttavat erittäin suuren nopeuden; Yleensä teholaitteet käyttävät harjamoottoreita, kuten hiustenkuivaajia, tehdasmoottoreita, kotitalouksien liesituulettimia jne.
käyttöikä: harjattoman moottorin käyttöikä on yleensä kymmenien tuhansien tuntien luokkaa, mikä riippuu pääasiassa erilaisista laakereista; Yleensä harjamoottorin jatkuva käyttöikä on satoja yli 1000 tuntia, ja hiiliharja on vaihdettava, kun se saavuttaa käyttörajan;
käyttövaikutus: harjatonta moottoria ohjataan yleensä digitaalisella taajuusmuunnolla, jolla on vahva ohjattavuus. Se voidaan toteuttaa helposti muutamasta kierrosta minuutissa kymmeniin tuhansiin kierroksiin minuutissa. Hiiliharjamoottorin käynnistyksen jälkeen työnopeus on vakio, eikä nopeuden säätö ole helppoa. Sarjamoottori voi saavuttaa myös 20000 XNUMX rpm, mutta käyttöikä on suhteellisen lyhyt.
energiansäästö ja ympäristönsuojelu: suhteellisesti sanottuna harjaton moottori, jota ohjataan taajuusmuutostekniikalla, säästää paljon energiaa kuin sarjaherätetty moottori. Tyypillisimpiä ovat taajuusmuuttajat ilmastointilaitteet ja jääkaapit.
huolto: hiiliharjamoottori on vaihdettava hiiliharjaan, kun taas harjattomalla moottorilla on pitkä käyttöikä ja päivittäinen huolto on periaatteessa tarpeetonta.
melu: sillä ei ole mitään tekemistä sen kanssa, onko se harjamoottori. Se riippuu pääasiassa laakerien ja sisäisten komponenttien koordinoinnista.
3. Harjaton DC-moottori ja AC-moottori
Harjaton tasavirtamoottori, staattori on pyörivä magneettikenttä, joka vetää roottorin magneettikenttää pyörimään;
AC-synkroninen moottori on myös staattorin pyörivä magneettikenttä, joka vetää roottorin magneettikentän pyörimään;
Korkean kierrosluvun moottorit tasavirtasähkömoottorien valmistajat Intiassa sähköajoneuvoihin
Niiden välinen ero on siinä, että pyörivän magneettikentän pyörimisen syyt ovat erilaiset: (1) AC-synkronisessa moottorissa staattorin magneettikentän pyörimisen syy on kolmivaiheinen symmetrinen vaihtovirta, joka on jäljessä toisistaan. 120 astetta, ja staattorin magneettikentän pyöriminen on vaihtovirran muutosnopeus; (2) DC-moottori muodostuu käämiin kytketyn todellisen asennon muutoksesta tasavirtasyötön vakiojännitteen vuoksi, ja käämiin kytketyn todellisen asennon muutos on roottorin pyörimisnopeus; Tällä tavoin niiden nopeudensäätömenetelmät ovat erilaisia: (1) AC-synkronimoottoreissa staattorin magneettikentän pyörimisen syynä on 120 astetta jäljessä oleva kolmivaiheinen symmetrinen vaihtovirta ja staattorin pyöriminen. magneettikenttä on vaihtovirran muutosnopeus; Niin kauan kuin AC-muutoksen nopeutta muutetaan, moottorin nopeutta voidaan muuttaa, toisin sanoen vaihtelevan taajuuden nopeuden säätöä; (2) DC-moottori muodostuu kelakytkennän todellisen sijainnin muutoksella tasavirtalähteen vakiojännitteellä, ja kelakytkennän todellisen sijainnin muutos liittyy vain roottorin pyörimisnopeuteen; Niin kauan kuin roottorin nopeutta muutetaan, nopeutta voidaan säätää ja roottorin nopeus on suoraan verrannollinen jännitteeseen. Jännitteen muuttaminen voi muuttaa nopeutta, eli jännitteen säätöä.
DC-nopeuden säätö ei muuta moottorin kuormitusominaisuutta, kun taas AC-nopeuden säätö muuttaa kuormitusominaisuutta; AC-nopeuden säätö (taajuusmuunnos), kun taajuus on erilainen, AC-moottorin induktiivinen reaktanssi on erilainen ja kuormitusominaisuus muuttuu vastaavasti. Se on erittäin epävakaa järjestelmä, ja hienoa nopeudensäätöä on vaikea toteuttaa. Tasavirtanopeuden säätö (jännitemuunnos) on erittäin vakaa järjestelmä, jolla on helppo toteuttaa hieno nopeussäätö, ja useiden millivolttien jännite ja nopeus voidaan erottaa.
Koska harjattoman tasavirtamoottorin viritys tulee kestomagneetista, virityshäviötä ei tapahdu. Koska roottorissa ei ole vaihtomagneettista vuota, roottorissa ei ole kupari- tai rautahäviöitä, ja kokonaishyötysuhde on noin 10-20% korkeampi kuin saman kapasiteetin asynkronisella moottorilla (tehosta riippuen). Harjattomalla tasavirtamoottorilla on kolme korkeaa ominaisuutta: korkea hyötysuhde, korkea vääntömomentti ja korkea tarkkuus. Se soveltuu erittäin hyvin koneisiin, jotka ovat jatkuvasti käynnissä 24 tuntia. Samalla se on pieni tilavuus, kevyt ja siitä voidaan tehdä erilaisia tilavuusmuotoja. Sen tuotteen suorituskyky ylittää kaikki perinteisen tasavirtamoottorin edut. Se on tämän päivän ihanteellisin nopeudensäätömoottori.
Vertailu: DC-moottorilla on erinomaiset käynnistys- ja nopeudensäätöominaisuudet, mutta kustannukset ovat korkeat; AC-moottorilla on edullinen ja kätevä virtalähde, mutta sen käynnistys- ja nopeudensäätöominaisuudet ovat hieman huonot;
4. Harjaton DC-moottori ja AC-servomoottori
Harjaton DC-moottori: Harjattoman tasavirtamoottorin indusoitu taka-EMF on myös puolisuunnikkaan muotoinen. Harjattoman tasavirtamoottorin ohjaus tarvitsee paikkatiedon palautetta. Siinä on oltava asentoanturi tai sen on käytettävä anturitonta estimointitekniikkaa automaattisen nopeudensäätöjärjestelmän muodostamiseksi. Ohjauksen aikana jokaisen vaiheen virtaa tulee myös ohjata mahdollisimman pitkälle neliöaaltoon ja invertterin lähtöjännitettä tulee ohjata harja-DC-moottorin PWM-menetelmän mukaisesti. Pohjimmiltaan harjaton DC-moottori on myös eräänlainen kestomagneettisynkroninen moottori, ja nopeudensäätö kuuluu itse asiassa muuttuvan jännitteen ja muuttuvan taajuuden nopeudensäädön luokkaan.
Korkean kierrosluvun moottorit tasavirtasähkömoottorien valmistajat Intiassa sähköajoneuvoihin
AC-servomoottori: Yleisesti ottaen AC-kestomagneettisynkronisessa servomoottorissa on staattorin kolmivaiheinen hajautettu käämitys ja kestomagneettiroottori. Indusoituneen sähkömotorisen voiman aaltomuoto on sinimuotoinen, ja käytetyn staattorin jännitteen ja virran tulee myös olla sinimuotoista. Yleensä sen tarjoaa AC muuttuva jännitemuunnin. Kestomagneettisynkronisen moottorin (PMSM) ohjausjärjestelmä käyttää usein automaattista ohjausta, joka vaatii myös asennon palautetietoja. Se voi ottaa käyttöön kehittyneitä ohjausmenetelmiä, kuten vektoriohjausta (kenttäsuuntautunut ohjaus) tai suoraa vääntömomentin ohjausta.
Ero: neliöaalto- ja siniaaltoohjaus johtavat erilaisiin suunnittelukonsepteihin. Lopuksi yksi käsite selkeytetään. Harjattoman tasavirtamoottorin niin kutsuttu "DC-taajuuden muunnos" on itse asiassa AC-taajuuden muunnos invertterin kautta. Teoriassa harjaton DC-moottori on samanlainen kuin AC-kestomagneettisynkroninen servomoottori, ja se tulisi luokitella AC-kestomagneettisynkroniseksi servomoottoriksi; Tavallisesti se luokitellaan kuitenkin tasavirtamoottoriksi, koska sen ohjaus- ja käyttöteholähteen ja ohjausobjektin näkökulmasta on tarkoituksenmukaista kutsua sitä myös "harjattomaksi tasavirtamoottoriksi".
4、 Moottorin nopeuden säätö
1. DC-moottorin nopeuden säätö:
Roottoripiirin sarjavastus (lyhytaikainen nopeuden säätö), roottoripiirin jännite (laajasti käytetty, säätöalue on 0-kantanopeus), muuttuva magneettivuo (vain nouseva nopeus, perusnopeuden yläpuolella, vakiotehonopeuden säätö)
(1) Jännitteen nopeuden säätö: ohjattava virtalähteen nopeuden säätö, PWM (pulssinleveysmodulaatio) nopeuden säätö (laajassa käytössä)
Verrattuna vanhaan ohjattavaan DC-virtalähteen nopeudensäätöjärjestelmään, PWM-nopeudensäätöjärjestelmällä on seuraavat edut:
A. PWM-nopeudensäätöjärjestelmässä, jossa on täysin ohjattuja laitteita, PWM-piirin kytkentätaajuus on korkea, joten järjestelmällä on laaja taajuuskaista, nopea vastenopeus ja vahva dynaaminen immuniteetti.
B. korkeasta kytkentätaajuudesta johtuen DC-virta pienellä pulsaatiolla voidaan saada vain moottorin ankkuriinduktanssin suodatusvaikutuksella. Ankkurin virta on helppo olla jatkuva. Järjestelmällä on hyvä suorituskyky alhaisella nopeudella, suuri nopeuden vakauden tarkkuus, laaja nopeudensäätöalue ja pieni moottorihäviö ja lämmitys.
C. PWM-järjestelmässä pääpiirin tehoelektroniikkalaitteet toimivat kytkentätilassa, pienellä häviöllä, korkealla laitteen hyötysuhteella ja vähäisellä vaikutuksella vaihtovirtaverkkoon. Tyristoritasasuuntaajan "saastumista" ei ole sähköverkkoon, ja tehokerroin on korkea ja hyötysuhde korkea.
D. pääpiiri vaatii vähemmän tehokomponentteja, yksinkertaista piiriä ja kätevää ohjausta.
Tällä hetkellä PWM DC -nopeudensäätöjärjestelmää käytetään laitteen kapasiteetin rajoituksen vuoksi vain keskisuurissa ja pienissä tehojärjestelmissä. Kotimainen supertehonopeuden säätö perustuu myös SCR:ään ohjattavan tasasuuntauksen toteuttamiseksi tasavirtamoottorin jännitteen ja nopeuden säätelyn toteuttamiseksi.
