发布时间:2024-08-28 07:00:15 人气:
我想多了解一点逆变器 挺感兴趣的 能给我详细一点吗 谢谢
如果是1:1的变化,那不叫逆变器,充其量可以叫做DC/AC变换器,其实,无论是升压,还是降压,都是将DC(直流)经过震荡,变为AC(交流),因为,只有交流电可以通过变压器进行耦合(升降电压)类似的应用场合太多了,如家里的应急灯(停电后自己亮的灯管)电蚊拍,警棍,电击枪,煤气点火器,甚至电子镇流器的日光灯(就是开关一开马上就着的那种,如护眼灯)电疗器,等,都是利用相同原理设计制作的。
给你安排个作业:找如下元件:1号干电池或其他镍镉,镍氢蓄电池(5#7#都行,无所谓)1个或几个,开关一个(最好是按钮开关,如门铃开关)最主要的是一个老日光灯用的电磁镇流器(很重的铁家伙,有1-2斤)或者类似的大线圈,一个;二极管一个(便宜,一般1毛左右一个如IN4007,IN5407都行)1-4UF的400-630V的电容一个,尺寸随便,只要符合要求即可不用死教条,修空调的,修洗衣机的地方都能卖到。
制作:将电池串联上开关(如果电池没办法固定,索性不用开关,直接用手按住电池一个极的线,用另外一根线蹭电池的另外一极当开关即可,知道最简单的电路的构成吗?电池串联开关,再串联电感---电磁镇流器(负载)构成一个回路。
开关不断的按压通、断,在镇流器上瞬间会感应出很高的电压(自感电动势),如果你能拆个老式日光灯的“球克”就是开老日光灯前,闪烁几下的那个圆柱体,打开它,里边有个玻璃泡,叫启辉器是个氖泡,当电压超过100V的时候(不同的尺寸和充气量电压不同,一般50-120V左右)就会亮,把它跨并在电磁镇流器上,通断开关的瞬间,氖泡就会闪光
接着,就用上最后2件原件了,将二极管接在电磁镇流器一个端上,电容接另外一个端,二者另外一端拧在一起,如果有指针表或者数字万用表,选一个电压档V-可以选500V或1000V,这样,就可以监视电压变化了,这时,开始按压开关,随着你按的次数增加或者速度增加,显示的电压会越来越高,10V---30v--50V--100v-200v-300V.....你一定会很兴奋,记住,最后要找个金属棒将电容两端短路一下放电,不然被电一下不怎么好玩
12v蓄电池转220v用在音箱上能用多久
那个叫做车载逆变器,一般有从100w到300w的功率
你用来带低音炮的话要首先确定你的低音炮确定是220供电的,因为车上很多都是直接用12v供电。
用多久时间要看你的低音炮功率,和你使用的音量大小决定,一般轿车的电瓶是30-60AH的,如果100W的功率下,可运行4-8小时。
当然,在车辆运行时就可以一直使用,没有时间问题了。
一文读懂CTC电池底盘:鸡肋还是机遇?
CTC是什么技术?
太平洋汽车前沿科技原创
随着电动汽车的快速发展,电池技术也在不断突破,比如 比亚迪 刀片电池、固态电池、换电技术等等。在不久的将来,另一项非常创新的技术出现在视野中,而这项技术就是CTC电池底盘一体化技术。这个技术到底行不行?是鸡肋的存在还是新机会的出现?我们一起聊聊吧。
什么是CTC电池底盘一体化技术?
简单总结,就是把电池直接集成到车辆底盘的过程。它进一步加深了电池系统与电动汽车动力系统和底盘的集成,减少了零件数量,节省了空间,提高了结构效率,并大大减轻了车辆重量,增加了电池寿命。被认为是决定下一阶段新能源汽车竞争成败的关键核心技术。
简单来说,CTC电池底盘集成技术就是将电池集成到底盘中,使其成为车辆底盘的一部分。
为了实现这一技术,不仅仅是将电池单元集成到底部托盘中,而是主要通过以下阶段来集成电池系统:
第一阶段,CTM(Cell to Module):最初的新能源产业,希望把电池单体标准化,然后用规模化来降低成本。然而,各种型号的不同需求使得电池制造商很难统一电池单元尺寸,然后退而求其次的是将电池系统标准化为模块。在过去的几年中,电池系统集成的焦点是不断提高标准化电池模块的尺寸,例如典型的590模块。
第二阶段,CTP (Cell to Pack): CTP是将电芯直接集成到电池组中,有效提高了电池组的空间利用率和能量密度。目前,当代安培科技有限公司、比亚迪、蜂巢能源都有自己的CTP方案。众所周知的比亚迪刀片电池采用CTP技术。
第三阶段,CTC(Cell to Chassis):进化到CTC阶段,不仅需要电池重排,还需要电驱动的电控系统,使电池、电机、电控、车载充电器、底盘高度集成,通过智能功率域控制器优化功率分配,降低能耗。这就对整个制造链条要求极高,要求主机厂和电池供应商具备多项跨领域能力:大部分车企必须具备电芯设计和三电系统高度集成的能力,电池企业需要设计电机和底盘。目前,国内的零跑和海外的特斯拉已经率先公布了CTC方案,比亚迪、当代安培科技有限公司等。都在加速布局。
CTC技术就是直接跳过所有中间环节,直接将电芯与底盘结合,将电机、电控等核心部件集成在一起。
CTC技术有哪些优势?
首先适应性强,与整车匹配度提高,可以快速灵活批量生产。其次,底盘高度集成化和模块化,可以跨平台适应未来所有级别和类型的车辆。同时,也正是因为高度的集成化和模块化,更好地简化了零部件数量和生产步骤,在降低成本的同时增加了电池容量和续航里程。
高度集成是CTC技术的最大优势,可以更好地优化零部件和生产步骤,降低生产成本,提高电池容量。
CTC技术没有劣势吗?
当然有。首先,换电是不可能的。目前国家有换电模式的政策,各大厂商陆续推出支持换电的品牌和型号。然而,CTC技术将电池与底盘集成在一起,因此使用CTC方案的车辆将无法适应电力交换和能量补充。
其次,从维护的角度进行分析。由于采用CTC方案的车辆的电池组和底盘是整体设计的,当车辆底盘区域发生碰撞变形时,维修方案会涉及更多的整体结构件,成本也会增加。
CTC不仅是一个优势,也是一个无法解决根本问题
零车在4月份发布了自己的CTC方案,这次发布的CTC方案并不是业界最激进的“电池-底盘”,而是“电池-模块-底盘”的一套模式。与前者相比,零跑方案的模块更多,但相同的是也省略了电池组。总体而言,它更像是一个试探性的过渡方案。但从结果来看,零跑CTC方案有效提升了车辆的综合性能。
零运行方案并没有保存模块,更像是从CTP到CTC的过渡方案。但即便如此,还是值得我们称赞的。敢于迈出第一步,是一种极大的勇气和魄力。
该方案创新应用了CTC双骨架环梁结构,将电池骨架结构和底盘车身结构合二为一,既是底盘结构又是电池结构,整体结构效率更高。其次是气密性,电池密封是通过车身的设计来实现的。CTC技术借用了底盘的基本结构,利用车体的纵梁和横梁形成完整的密封结构。和传统汽车相比,这绝对是一个很大的创新。
同时,根据零跑官方数据,这种CTC方案减少了20%的零部件数量,降低了15%的结构件成本,整车刚性得到提升。25%,实现高度集成化和模块化。还拥有极强的扩展性,可兼容智能化、集成化热管理系统。未来可兼容800V高压平台,支持400kW超级快充等。从最终的结果来看,这套方案也达到了一定的预期效果,零件减少、成本降低、续航增加、强度提升,综合来看是比较成功的。
这套CTC方案将率先应用在C01车型上,如果不出意外,零跑C01(参数|询价)也将是国内第一款搭载CTC技术的量产车型。
从车型的具体表现来看,CTC技术可以为C01带来更大电池容量的空间,相比传统方案电池布置空间增加14.5%,实现更宽敞的驾乘空间,消除电池包与车身之间的安装间隙,车身垂直空间增加10mm。
其次,CTC技术增加了电池空间利用率,提升10%续航的同时提高电池保温性能。同时,采用了AI BMS大数据电池管理系统,可以实时监测,这样基本上杜绝了因为电池或者电芯失效引发的安全问题。特斯拉不光只有CTC技术
特斯拉:CTC方案和一体化压铸技术
特斯拉在2020年就发布了全新的整包封装技术CTC,特斯拉的方案是直接将电芯或是模组安装在底盘上,电池组将作为车身结构的一部分,连接前后两个车身大型铸件,取消原有座舱底板,取代以电池上盖,座椅直接安装在电池上盖上。特斯拉的方案更为直接一些,取消了模组这一环节,直接将电芯放置在底盘内,并将座椅直接放置在上边。
根据申请的专利以及公开信息进行汇总的话,特斯拉CTC技术有这样几个特点:
1、电池包上盖与电芯粘接在一起,与座椅等车辆结构件直接连接在一起;
2、电芯之间填充树脂材料,起到热保护和结构性支撑的作用;
3、把以前的铝丝连接改为Busbar连接,利用母排引脚将电连接和电池管理系统的采集板直接连接在一起;
4、电池包一侧配置了8个泄压阀,加强了热失控管理;
特斯拉的这套方案有减少支撑件、减轻整车质量、提升整体电池容量等优势,为车辆降低10%车重,增加14%续航里程,减少370个零件,单位成本下降7%,单位投资下降8%,大幅提升汽车生产制造的效率。并且,特斯拉最新的第三代圆柱电池4680电芯和上一代电芯都可以使用这套CTC方案。这套方案通同样也达到了减少零件、降低车重、增加续航的目的,并且制造成本进一步降低,整体来看是一套非常成功的设计方案。
除了CTC方案之外,特斯拉的一体化压铸技术也值得在这里介绍一下,这项技术是将前车身+底盘电池包+后车身组合成车身。特斯拉的一体压铸技术将大量减少车身零部件、降低车身复杂度并实现减重。根据特斯拉公布的材料,采用一体压铸技术的 Model Y (参数|询价)可以使下车体总成重量降低30%,制造成本下降40%。同时,压铸成型后的一体式车身无需再进行二次热处理,大幅提高制造效率。一体化压铸其实并不是什么新技术,但通过与CTC技术的结合,可以将制造成本以及车身重量进一步压低。但实际使用中,如果出现底盘磕碰的现象,那维修费用将会非常非常高。
比亚迪:海豹将采用CTB技术
比亚迪在2021年时推出了全新纯电动e3.0平台,将驱动电机、电机控制器、减速器、高压配电箱、逆变器、车载充电器、整车控制器、电池管理系统等8大模块整合,实现“八合一”动力系统集成。电池依然使用刀片电池,并将整车的驱动、制动、转向等功能深度融合。比亚迪全新e3.0平台实现了“八合一”动力系统集成,搭配比亚迪引以为傲的刀片电池,将带来更好的驾乘体验。
5月20日预售的全新车型海豹将会基于e3.0平台所打造,并且还将会使用CTB电池车身一体化技术。简单来说,海豹就是在“八合一”的基础上更进一步地将电池做到了车身中,刀片电池把安全和强度融入作为整车的一部分。比亚迪的CTB技术从结构上来看依然有独立的电池包,只是在安装的时候将电池包与车身进行硬链接,并使用封胶对其缝隙进行封装,从而达到一体化的效果。
目前比亚迪的这套方案所曝光的资料还不多,从已经曝光的来看,比亚迪的CTB电池车身一体化技术是将车内的地板面板与电池包上壳体合二为一,也就是说比亚迪在设计制造电池包的时候,把电池系统作为一个整体与车身集成,这样的效果就是电池本身的密封及防水要求可以满足,电池与成员舱的密封也相对简单,整体的风险可控。
宁德时代:加速CTC研发布局
2020年8月,宁德时代宣布研发电池底盘一体化新技术。目前,宁德时代正在加快CTC的研发攻关,并宣布计划于2025年左右推出高度集成化的CTC技术,有望在2028年前后升级至第五代智能化CTC。宁德时代目前的CTC技术目前还属于攻坚阶段,并没有发布最终的产品,作为电池行业的龙头企业,宁德时代自然不会放过CTC技术这个风口浪尖。
据悉,宁德时代的集成化CTC技术不仅会重新布置电池,还会纳入包括电机、电控、DC/DC、OBC等动力部件。将电芯与车身、底盘、电驱动、热管理及各类高低压控制模块等集成一体,使行驶里程突破1000km。CTC技术未来发展如何
◆CTC技术对产业发展的影响
对于整车企业来说,CTC技术直接涉及到底盘,这是车企最为关心的核心部件。因此,拥有更多底盘研发经验的车企,在未来将会拥有更多的主导权,而不具备开发优势的车企最终在底盘等硬件环节也将丧失主导权。
而对于电池企业来说,CTC技术的应用就要求电池制造商从更早的阶段就介入车型设计中,这就要求电池企业具备更强的研发设计能力,以便于配合部分主机厂进行深度开发。预计未来将会出现更多的电池厂与主机厂的深度合作。CTC技术的应用就意味着车企与电池厂商的结合将更加紧密,但这之间的主导权争夺也自然会出现,车企与电池厂商都希望按照各自的标准来执行,而这很可能将关乎到未来整个行业的话语权。
此外,电池企业缺乏对车辆底盘的开发经验和技术积累,因此在CTC的研发过程中很可能会失去对整个项目的主导权,打破目前电池厂商的强势地位。
◆CTC技术与换电技术谁更符合当下发展?
其实,这个问题还不好说。
在2021年时,国务院发布的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》中,就提出了大力推动充换电网络建设。因此目前以 北汽新能源 、蔚来、宁德时代、吉利等为首的各大品牌,都相继推出各自的换电技术。
而同样是在《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》中,也提出了要研发新一代模块化高性能整车平台,攻关纯电动汽车底盘一体化设计、多能源动力系统集成技术。
不同于换电,CTC技术则是向着另一个方向发展,相比较于换电技术,CTC技术则在降低成本、提高续航以及轻量化方面有着较大的优势,这也就使得各大厂商也愿意在CTC技术上进行布局。而CTC技术相较于换电则没有那么灵活,但成本低、增加续航以及车辆轻量化则是换电所不具备的优势。
总的来说,目前两种技术还都属于起步阶段,并且各自存在其独特的优势,这两种技术都属于未来电动车发展的趋势之一,只是最终结果会倾向于谁,目前下定论还为时尚早。
全文总结:CTC技术目前确实处在风口浪尖上,并且也是未来电池技术发展的重要方向之一。以目前的情形来看,海外品牌中只有特斯拉将CTC技术进行了落地,而国内也只有零跑以及比亚迪近期会将这一技术应用到量产车中。并且,这一技术如果大规模应用,还将对主机厂、电池企业以及整个供应链体系提出一套全新的标准。所以,目前想要将这项技术大规模应用,可能还需要很长一段时间。
@2019
无鳞机逆变器用的弹簧叫什么名字
压缩弹簧。常见的有三种弹簧,分别是:
1、压缩弹簧,压缩弹簧是轴向压缩弹簧,它的材料是圆形截面,也有用矩形和多股钢卷缠绕,弹簧通常是节距,如压缩弹簧的形状,圆柱、圆锥、凸和凹以及少量的非圆形,压缩弹簧的环与环之间有一定的空间,当弹簧在外载荷作用下收缩变形时,变形储能。
2、拉簧是一种承载轴向拉簧的螺旋弹簧,拉簧一般由圆形截面材料制成。在空载情况下,环之间的张紧弹簧一般是紧的,没有间隙。广泛应用于机械、仪器中,用于控制零件运动、储存力、测量力等。钩的形式有侧钩簧、长钩簧、英式钩簧、德国钩簧、半圆钩簧、鸭嘴钩簧等,其材料有不锈钢、竖琴钢、高碳钢、磷铜、油回火合金弹簧钢等。
3、扭转弹簧(扭力弹簧)利用杠杆原理,通过变形或旋转具有柔软和大韧性的柔性材料,使其具有很大的机械能。它是一种承受扭转变形的弹簧,它的工作部分也是围绕着每个圆的,或者是闭合的,或者是分开的。扭转弹簧端部结构,可根据设计加工成多种形状的扭转臂,从单扭到双扭,以及多种变形的扭转杆。扭力弹簧常用于机械平衡,广泛应用于汽车、机床、电器等工业生产中。
电路板上的元件名称
1、电路板上都有标示,R开头的是电阻,L开头的是电感线圈(通常为线圈缠绕在铁芯环上,也有些有封闭外壳),C开头的是电容(高大立起圆柱状,包塑料皮,上面有十字压痕的为电解电容,扁平的是贴片电容),其他两条腿的是二极管,3条腿的是三极管,很多腿的是集成电路。2、可控硅整流器 UR; 控制电路有电源的整流器 VC ;变频器 UF ;变流器 UC; 逆变器 UI ;电动机 M ;异步电动机 MA ;同步电动机 MS ;直流电动机 MD ;绕线转子感应电动机 MW ;鼠笼型电动机 MC ;电动阀 YM ;电磁阀 YV等。
扩展资料:
电路板的组成:
电路板主要由焊盘、过孔、安装孔、导线、元器件、接插件、填充、电气边界等组成,各组成部分的主要功能如下:
焊盘:用于焊接元器件引脚的金属孔。
过孔:有金属过孔 和 非金属过孔,其中金属过孔用于连接各层之间元器件引脚。
安装孔:用于固定电路板。
导线:用于连接元器件引脚的电气网络铜膜。
接插件:用于电路板之间连接的元器件。
填充:用于地线网络的敷铜,可以有效的减小阻抗。
电气边界:用于确定电路板的尺寸,所有电路板上的元器件都不能超过该边界。
参考资料:
我把3节圆柱形锂电池串联了电压12V电流10A,但是我连接12V转220V逆变器然后插上65W电风扇就工作几秒钟
你指的是18650锂电池吧,这种电池充满电时空载的电压是4.2V,但带负载时实际工作电压只有3.7V,你的3节电池串联也就11V左右,而逆变器为了保护电池一般在电池电压低于10.5-11V时就会报警停止输出。3节锂电池串联只是提高了输出电压,而容量只相当于单节电池的容量,你的工作电流达到10A,大大缩短了电池的放电时间,所以在电压和容量都不足的情况下只能维持很短的时间。
高压逆变器的绕线的疑问
逆变器没有绕线的问题,你说的是变压器吧?电视机高压包是一种高频升压变压器。
截面积限制了输出功率,这个说法理论上不成立,实际成立。
理论上不成立是因为铁芯截面积约束的是磁通,而磁通与电压频率比成正比,也就是说,相同频率时,输入电压越高的变压器,磁通越大,需要截面积也越大。
实际上,截面积太小的铁芯,意味着铁芯的体积不会太大,铁芯太小,绕线的线径及线圈的匝数都会受到限制,输出功率也受到限制。因为副边匝数越多,输出电压越高,线圈线径越粗,允许输出的电流越大,电压越高,电流越大,输出功率自然越大。
可以使用工字型或圆柱形的铁芯,但是,铁芯的截面积是指将铁芯截面积最小处的截面积,而不是各部分截面积之和。
U型铁芯两边绕线圈,是可以的,实际上往往也是这么做的,但是,截面积与单边绕和双边绕无关,U型铁芯的最小截面积才是磁饱和关心的截面积。
有关 并励直流电动机起动方法与比较 的内容
定义输出或输入为直流电能的旋转电机,称为直流电机,它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机,将电能转换为机械能;作发电机运行时是直流发电机,将机械能转换为电能。
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直流电机的结构
由直流电动机和发电机工作原理示意图可以看到,直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。直流电机运行时静止不动的部分称为定子,定子的主要作用是产 生磁场,由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。运行时转动的部分称为转子,其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势,是直流电机进行能量转 换的枢纽,所以通常又称为电枢,由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成。
1. 定子
(1)主磁极
主 磁极的作用是产生气隙磁场。主磁极由主磁极铁心和励磁绕组两部分组成。铁心一般用0.5mm~1.5mm厚的硅钢板冲片叠压铆紧而成,分为极身和极靴两部 分,上面套励磁绕组的部分称为极身,下面扩宽的部分称为极靴,极靴宽于极身,既可以调整气隙中磁场的分布,又便于固定励磁绕组。励磁绕组用绝缘铜线绕制而 成,套在主磁极铁心上。整个主磁极用螺钉固定在机座上,
1—换向器 2—电刷装置 3—机座 4—主磁极 5—换向极
6—端盖 7—风扇 8—电枢绕组 9—电枢铁心
2)换向极
换向极的作用是改善换向,减小电机运行时电刷与换向器之间可能产生的换向火花,一般装在两个相邻主磁极之间,由换向极铁心和换向极绕组组成,如8.6所示。换向极绕组用绝缘导线绕制而成,套在换向极铁心上,换向极的数目与主磁极相等。
(3)机座
电机定子的外壳称为机座,见图8.4中的3。机座的作用有两个:一是用来固定主磁极、换 图8.5 主磁极的结构
向极和端盖,并起整个电机的支撑和固定作用; 1—主磁极 2—励磁绕组 3—机座
二是机座本身也是磁路的一部分,借以构成磁极之间磁的通路,磁通通过的部分称为磁轭。为保证机座具有足够的机械强度和良好的导磁性能,一般为铸钢件或由钢板焊接而成。
4)电刷装置
电刷装置是用来引入或引出直流电压和直流电流的,如图8.7所示。电刷装置由电刷、刷握、刷杆 和刷杆座等组成。电刷放在刷握内,用弹簧压紧,使电刷与换向器之间有良好的滑动接触,刷握固定在刷杆上,刷杆装在圆环形的刷杆座上,相互之间必须绝缘。刷 杆座装在端盖或轴承内盖上,圆周位置可以调整,调好以后加以固定。
图1.6 换向极 图1.7 电刷装置
1—换向极铁心 1—刷握2—电刷
2—换向极绕组 3—压紧弹簧 4—刷辫
2. 转子(电枢)
(1)电枢铁心
电枢铁心是主磁路的主要部分,同时用以嵌放电枢绕组。一般电枢铁心采用由0.5mm厚的硅钢片 冲制而成的冲片叠压而成(冲片的形状如图8.8(a)所示),以降低电机运行时电枢铁心中产生的涡流损耗和磁滞损耗。叠成的铁心固定在转轴或转子支架上。 铁心的外圆开有电枢槽,槽内嵌放电枢绕组。
(2)电枢绕组
电枢绕组的作用是产生电磁转矩和感应电动势,是直流电机进行能量变换的关键部件,所以叫电枢。 它是由许多线圈(以下称元件)按一定规律连接而成,线圈采用高强度漆包线或玻璃丝包扁铜线绕成,不同线圈的线圈边分上下两层嵌放在电枢槽中,线圈与铁心之 间以及上、下两层线圈边之间都必须妥善绝缘。为防止离心力将线圈边甩出槽外,槽口用槽楔固定,如图8.9所示。线圈伸出槽外的端接部分用热固性无纬玻璃带 进行绑扎。
(3)换向器
在直流电动机中,换向器配以电刷,能将外加直流电源转换为电枢线圈中的交变电流,使电磁转矩的方向恒定不变;在直流发电机中,换向器配以
电刷,能将电枢线圈中感应产生的交变电动势转换为正、负电刷上引出的直流电动势。换向器是由许多换向片组成的圆柱体,换向片之间用云母片绝缘,换向 图8.9 电枢槽的结构
片的紧固通常如图8.10所示,换向片的下部做成鸽 1—槽楔 2—线圈绝缘 3—电枢导体
尾形,两端用钢制V形套筒和V形云母环固定,再用4—层间绝缘 5—槽绝缘 6—槽底绝缘
螺母锁紧。
4)转轴
转轴起转子旋转的支撑作用,需有一定的机械强度和刚度,一般用圆钢加工而成。
图8.10 换向器结构 图8.11 单叠绕组元件
1—换向片 2—连接部分 1—首端 2—末端 3—元件边 4—端接部分 5—换向片
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直流电机的可逆运行原理
一台直流电机原则上既可以作为电动机运行,也可以作为发电机运行,这种原理在电机理论中称为可逆原理。当原动机驱动电枢绕组在主磁极N、S之间旋转时, 电枢绕组上感生出电动势,经电刷、换向器装置整流为直流后,引向外部负载(或电网),对外供电,此时电机作直流发电机运行。如用外部直流电源,经电刷换向 器装置将直流电流引向电枢绕组,则此电流与主磁极N.S.产生的磁场互相作用,产生转矩,驱动转子与连接于其上的机械负载工作,此时电机作直流电动机运 行。
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直流电机的分类
按结果主要分为直流电动机和直流发电机
按类型主要分为直流有刷电机和直流无刷电机
直流电机的励磁方式是指对励磁绕组如何供电、产生励磁磁通势而建立主磁场的问题。根据励磁方式的不同,直流电机可分为下列几种类型。
直流电机的励磁方式
1.他励直流电机
励磁绕组与电枢绕组无联接关系,而由其他直流电源对励磁绕组供电的直流电机称为他励直流电机,接线如图(a)所示。图中M表示电动机,若为发电机,则用G表示。永磁直流电机也可看作他励直流电机。
2.并励直流电机
并励直流电机的励磁绕组与电枢绕组相并联,接线如图(b)所示。作为并励发电机来说,是电机本身发出来的端电压为励磁绕组供电;作为并励电动机来说,励磁绕组与电枢共用同一电源,从性能上讲与他励直流电动机相同。
3.串励直流电机
串励直流电机的励磁绕组与电枢绕组串联后,再接于直流电源,接线如图(c)所示。这种直流电机的励磁电流就是电枢电流。
4.复励直流电机
复励直流电机有并励和串励两个励磁绕组,接线如图(d)所示。若串励绕组产生的磁通势与并励绕组产生的磁通势方向相同称为积复励。若两个磁通势方向相反,则称为差复励。
不同励磁方式的直流电机有着不同的特性。一般情况直流电动机的主要励磁方式是并励式、串励式和复励式,直流发电机的主要励磁方式是他励式、并励式和和复励式。
直流发电机
直流发电机是把机械能转化为直流电能的机器。它主要作为直流电动机、电解、电镀、电冶炼、充电 及交流发电机的励磁等所需的直流电机。虽然在需要直流电的地方,也用电力整流元件,把交流电变成直流电,但从使用方便、运行的可靠性及某些工作性能方面来 看,交流电整流还不能和直流发电机相比。
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直流电机铭牌
国产电机型号一般采用大写的英文的汉语拼音字母的阿拉伯数字表示,其格式为:第一部分用大写的拼音字母表示产品代号,第二部分用阿拉伯数字表示设计序号,第三部分用阿拉伯数字表示机座代号,第四部分用阿拉伯数字表示电枢铁心长度代号。
以Z2---92为例:Z表示一般用途直流电动机;2表示设计序号,第二次改型设计;9表示机座序号;2电枢铁心长度符号。
第一部分字符含义如下:
Z系列:一般用途直流电动机(如Z2 Z3 Z4等系列)
ZJ系列:精密机床用直流电机
ZT系列:广调速直流电动机
ZQ系列:直流牵引电动机
ZH系列:船用直流电动机
ZA系列:防爆安全型直流电动机
ZKJ系列:挖掘机用直流电动机
ZZJ系列:冶金起重机用直流电动机
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直流电机的励磁方式
直流电机的励磁方式是指对励磁绕组如何供电、产生励磁磁通势而建立主磁场的问题。根据励磁方式的不同,直流电机可分为下列几种类型。
直流电机的励磁方式
1.他励直流电机
励磁绕组与电枢绕组无联接关系,而由其他直流电源对励磁绕组供电的直流电机称为他励直流电机,接线如图(a)所示。图中M表示电动机,若为发电机,则用G表示。永磁直流电机也可看作他励直流电机。
2.并励直流电机
并励直流电机的励磁绕组与电枢绕组相并联,接线如图(b)所示。作为并励发电机来说,是电机本身发出来的端电压为励磁绕组供电;作为并励电动机来说,励磁绕组与电枢共用同一电源,从性能上讲与他励直流电动机相同。
3.串励直流电机
串励直流电机的励磁绕组与电枢绕组串联后,再接于直流电源,接线如图(c)所示。这种直流电机的励磁电流就是电枢电流。
4.复励直流电机
复励直流电机有并励和串励两个励磁绕组,接线如图(d)所示。若串励绕组产生的磁通势与并励绕组产生的磁通势方向相同称为积复励。若两个磁通势方向相反,则称为差复励。
不同励磁方式的直流电机有着不同的特性。一般情况直流电动机的主要励磁方式是并励式、串励式和复励式,直流发电机的主要励磁方式是他励式、并励式和和复励式。
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直流电机的工作原理
一、直流发电机工作原理
直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势,靠换向器配合电刷的换向作用,使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。
感应电动势的方向按右手定则确定(磁感线指向手心,大拇指指向导体运动方向,其他四指的指向就是导体中感应电动势的方向。)
在图1.1所示瞬间,导体a b 、c d 的感应电动势方向分别由 b指向 a和由d 指向 c 。这时电刷 A呈正极性,电刷B 呈负极性。
图1.1 直流发电机原理模型
当线圈逆时针方向旋转180°时,这时导体c d 位于N 极下,导体a b 位于S 极下,各导体中电动势都分别改变了方向。
图1.2 直流发电机原理模型
从图看出,和电刷 A接触的导体永远位于 N极下,同样,和电刷 B接触的导体永远位于S 极下。因此,电刷 A始终有正极性,电刷 B始终有负极性,所以电刷端能引出方向不变的但大小变化的脉振电动势。如果电枢上线圈数增多,并按照一定的规律把它们连接起来,可使脉振程度减小,就可获 得直流电动势。这就是直流发电机的工作原理。
二、直流电动机的工作原理
导体受力的方向用左手定则确定。这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩,这个力矩在旋转电机里 称为电磁转矩,转矩的方向是逆时针方向,企图使电枢逆时针方向转动。如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩(例如由摩擦引起的阻转矩以及其它负载转矩), 电枢就能按逆时针方向旋转起来。
图1.3 直流电动机的原理模型
当电枢转了180°后,导体 cd转到 N极下,导体ab转到S极下时,由于直流电源供给的电流方向不变,仍从电刷 A流入,经导体cd 、ab 后,从电刷B流出。这时导体cd 受力方向变为从右向左,导体ab 受力方向是从左向右,产生的电磁转矩的方向仍为逆时针方向。
图1.4 直流电动机原理模型
因此,电枢一经转动,由于换向器配合电刷对电流的换向作用,直流电流交替地由导体 ab和cd 流入,使线圈边只要处于N 极下,其中通过电流的方向总是由电刷A 流入的方向,而在S 极下时,总是从电刷 B流出的方向。这就保证了每个极下线圈边中的电流始终是一个方向,从而形成一种方向不变的转矩,使电动机能连续地旋转。这就是直流电动机的工作原理。
永磁无刷直流电机控制器设计
1 引 言
随着人们生活水平的提高,产品质量、精度、性能、自动化程度、功能以及功耗、价格问题已经是选 择家用电器的主要因素。永磁无刷直流电机既具有交流伺服电机的结构简单、 运行可靠、维护方便等优点,又具备直流伺服电机那样良好的调速特性而无机械式换向器,现已广泛应用于各种调速驱动场合。MOTOROLA 第二代电机控制专用芯片的出现,给永磁无刷直流电机调速装置的设计带来了极大的便利。这些芯片控制功能强,保护功能完善,工作性能稳定,组成的系统所需外 围电路简单,抗干扰能力强,特别适用于工作环境恶劣,对控制器体积,价格性能比要求较高的场合。
2 控制器结构与原理
2.1 控制器结构
MC33035 是 MOTORLORA 公司研制的第二代无刷直流电机控制专用集成电路,加上1片 MC3309 电子测速器将无刷直流电动机的转子位置信号进行 F/V 转换,形成转速反馈信号,即可构成转速闭环调节系统。外接 6 个功率开关器件组成三相逆变器,就可驱动三相永磁无刷直流电机,控制器电路构成,如图 1 所示,图中 S1 控制电机转向,S2 控制系统起停,S3 选择系统开环或闭环运行,S4 控制系统制动,S5 选择转
子位置检测信号为 60°或 120°方式,S6 控制系统的复位。电位器 RP1 用以设定所需电机转速,发光二板管 L1 用作故障
指示,当出现不正常的位置检测信号、主电路过流、3种欠电压之一(芯片电压低于9.1V,驱动电路电压低于9.1V,基准电压低于4.5V)、芯片内部过热、起停端低电平时,L1发光报警,同时自动封锁系统。故障排除后,经系统复位才能恢复正常工作。
2.2 控制原理
从电机转子位置检测器送来的三相位置检测信号(SA,SB,SC)一方面送入 ) MC33035,经芯片内部译码电路结合正反转控制端、起停控制端、制动控制端、电流检测端等控制逻辑信号状态,经过运算后,产生逆变器三相上、下桥臂开 关器件的6路原始控制信号,其中,三相下桥开关信号还要按无刷直流电机调速机理进行脉宽调制处理。处理后的三相下桥 PWM 控制信号 (Ar ,Br, Cr)经过驱动电路整形、放大后,施加到逆变器的6个开关管上,使其产生出供电机正常运行所需的三相方波交流电流。
另一方面,转子位置检测信号还送入 MC33039 经 F/V转换,得到一个频率与电机转速成正比的脉冲信号 FB。FB 通过简单的 阻容网络滤波后形成转速反馈信号,利用 MC33035 中的误差放大器即可构成一个简单的P调节器,实现电机转速的闭环控制,以提高电机的机械特性硬度。实际应用中,还可外接各种 PI, PD,调节电路以实现更为复杂的闭环调节控制。
3 芯片功能
3.1 MC33035 结构组成及功能
其主要组成部分包括:
( 1 )转子位置传感器译码电路;
( 2 )带温度补偿的内部基准电源;
( 3 )频率可设定的锯齿波振荡器;
( 4 )误差放大器;
( 5)脉宽调制(PWM)比较器;
( 6 )输出驱动电路;
( 7 )欠电压封锁保护芯片过热保护等故障输出;
( 8 )限流电路。
该集成电路的典型控制功能包括 PWM 开环速度控制,使能控制(起动或停止),正反转控制和能耗制动控制,适当加上一些外围元件,可实现软起动。
3.1.1 转子位置传感器译码电路
该译码电路将电动机的转子位置传感器信号转换成六路驱动输出信号,三路上侧驱动输出和三路下侧 驱动输出。它适合于集电极开路的霍尔集成电路或光耦合电路等传感器。输入端脚 4、5、6 都设有提升电阻,输入电路分 TTL 电路电平兼容,门槛电压为2.2V。该集成电路适用于传感器相位差为,60°、120°、240°、300° 四种情况的三相无刷电动机。由于 3 个输入逻辑信号,可有 8 种逻辑组合。其中 6 种正常状态决定了电动机 , 个不同位置状态。其余 2 种组合对应于位置传感不正常状态,即 3 个信号线开路或对地短路状态,此时脚 14 将输出故障信号(低电平)。
用脚 3 逻辑电平来确定电动机转向。当脚 3 逻辑状态改变时,传感器信号在译码器内将原来的逻辑状态改变成非,再经译码后,得到反相序的换向输出,使电动机反转。电动机的起停控制由脚 7 使能端来实现。当脚 7 悬空时,内部有电流源使驱动输出电路正常工作。若脚 7 接地,3 个上侧驱动输出开路(1 状态),3 个下侧驱动输出强制为低电平( 0 状态),使电动机失去激励而停车,同时故障信号输出为零。
当加到脚 23 上的制动信号为高电平时,电动机进行制动操作。它使 3 个上侧驱动输出开路,下侧 3 个驱动输出为高电平,外接逆变桥下侧 3 个功率开关导通,使电动机 3 个绕组端对地短接,实现能耗制动。芯片内设一个四与门电路,其输入端是脚 23 的制动信号和上侧驱动输出 3 个信号,它的作用是等待 3 个上侧驱动输出确实已转变为高电平状态后,才允许 3 个下侧驱动输出变为高电平状态,从而避免逆变桥上下开关出现同时导通的危险,其控制真值表,如表1示。
3.1.2 误差放大器
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