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新手学堂之有刷/无刷动力电调与马达知识[通俗易懂]

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。新手学堂之有刷-无刷动力知识 FunRC Studio原创资料,只发RCFANS,如需转载务必注明出处。 模型车需要行驶,就跟真车一样,需要一套动力单元,也有分电动和油动,至于混合动力这个估计就不需要奢望了,对于车模这么小的空间来说是不现实的,而且模型车也不需要考虑燃油经济性的问题。 本文则重点介绍电动模型的动力单元。 电动模型的动力,主要是指2个元件: 第一就是带动车架行驶的电机(Motor),也称马达/摩打等。 第二就是控制电机转速的调速器(Speed Controller),很久之前早期的调速器是使用舵机控制可调电阻拨片来实现,此类称为机械调速器,现已退出历史舞台,仅能在一些复刻车架包装盒或者说明书上看到其照片。 现在我们说调速器,都是指电子调速器,简称电调,英文Electronic Speed Controller,缩写ESC 按大类来分,可分为有刷动力和无刷动力。即有刷电调搭配有刷电机,以及无刷电调搭配无刷电机。 有刷电机与无刷电机 车模用的电机,全部都是内转子电机,也就是电机外壳是固定的,靠里面圆形转子转动。外转子的这里不予讨论,想要了解外转子与内转子的,可以自行百度了解。 有刷电机 :早期的电机,是将磁铁固定在电机外壳或者底座,成为定子。然后将线圈绕组,成为转子,模型车用有刷电机常见都是3组绕线,下图就是典型的有刷电机构造。

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科学瞎想系列之五十八 电机设计宝典(小学版)

在幼儿园,老师给宝宝们讲了比照葫芦画瓢的设计方法,有的宝宝还嫌不够基础,要老师讲一期胎教版,更有甚者让老师弄个受精卵版,这可难坏了老师,老师俺是一大老爷们,木有胎教经验,可整不出那些跨界的东东,至于受精卵版,那不用学习,只需找一个像老师这样的电机大拿,嫁给他即可!还是恭喜宝宝们,你们顺利完成了幼儿园的学业,升入小学了!老师开始给宝宝们讲小学课程。在小学阶段老师给宝宝们讲一讲比照"西葫芦"画"瓢"!所谓比照"西葫芦"画"瓢"是指你设计的参考机型和手头的设计资料距离你要设计的电机差别较大,需要宝宝们烧更多

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科学瞎想系列之五十七 电机设计宝典(幼儿园版)

听不少宝宝们说,老师前几期的瞎想把宝宝们都搞晕了,一是文章太长,看得心烦; 二是看不懂!看不懂!看不懂!是的,老师知道,许多宝宝刚入职搞电机设计,深知初入职宝宝们想快速成为电机设计大拿但又无从下手的心情,也深知宝宝们只看了电机设计书的前几页就晕菜的苦恼,所以从本期开始,老师给这些初入职的宝宝们瞎想一下到底怎么搞电机设计。老师也是从电机设计幼儿期过来的,所以近几期瞎想尽量从零基础开始,力争让零基础的宝宝们迅速上手搞电机设计,对于那些电机的老司机你也别嫌烦,可以有所取舍地看看就可以了。 首先给宝宝

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科学瞎想系列之一一八 异步电机的电流圆图

第一一四期瞎想我们曾讲了同步电机的功率圆图,既然同步电机有个“圆图”,那么异步电机有没有呢?有!本期我们就说说异步电机的电流圆图。对于异步电机,特别是大中型异步电机,往往在做试验时很难测到电机的最大转矩以及各种负载状态下的运行参数,于是国家标准GB/T1032《三相异步电动机试验方法》里也规定了一种“圆图法”求解各项运行参数的试验方法。但该国家标准中并未说明所谓的“圆图”是个什么“圆”的“图”,也没有在标准中看到一个“圆图”,更没有说明这个“圆图”的画法和利用“圆图”求解各种运行参数的原理,搞得大家云里雾里,即使用圆图法解出了一些运行参数也是知其然不知其所以然。本期老师就给BOSS们解一下此惑,从异步电机哪来的“圆图”开始,详细说说这个“圆图”的画法、“圆图”上能够反映哪些运行参数信息、如何在这个“圆图”上求解各种运行参数等等,相信BOSS们看完本文,会茅塞顿开、豁然开朗,以后只要把一台异步电机的“圆图”一画,就会轻松看出这台电机在各种负载工况下的各种性能参数,一目了然! 1 “圆图”从何而来 说到“圆图”,必然要有个“圆”,这个“圆”是什么“圆”呢?我们先从一个最简单的交流电路说起,如图1(a)所示,为一个简单的R、L串联电路,其中电源电压U为恒定值,感抗X固定不变,而电阻R则在零到无穷大的范围内变化。由欧姆定律可知,电路中的电流: I=U/Z=(U/X)•(X/Z)

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科学瞎想系列之六十四 双馈电机绕组故障诊断

双馈是大型风力发电的主流技术之一,目前已装机运行的并网型风力发电机组大多采用这一技术路线。通常双馈发电机绕组出现故障后很难在塔上维修,必须下塔。下塔!宝宝们知道下塔吊一钩子要多少妈尼吗?告诉你会吓宝宝们一跳!比宝宝们给老师的打赏还要多!想想!宝宝们打赏都舍不得,要是判断失误,把没毛病的发电机下塔,宝宝们的小心脏还不得疼死啊!通常发电机绕组发生故障会表现出不能并网、机组振动大、发电机发热、变频器报发电机绝缘故障等故障现象,但这些故障现象并不意味着发电机绕组故障是唯一的原因,其它部件的故障也可能引起上

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科学瞎想系列之八十七 永磁电机(8)

上一期负载特性讲的是对电机输出提出的要求,这一期我们说说电机的运行条件或者叫运行的限制条件和控制策略,如果说上一期说的是让马儿跑多快,让牛儿挤出多少奶,那么这一期说的就是给马儿和牛儿吃的是什么样的草料,怎么快马加鞭,怎么挤奶。电源是最重要的运行条件,我们就从电源说起。 1 电源限制条件 对于变速运行的永磁电机,通常要用变频器来供电,即变频器就是调速永磁电机的电源。作为电源最主要的指标就是容量,而容量又是由输出电压和电流两个指标所决定的。受功率器件最大允许电流限制,变频器有一个最大输出电流极限值,我们称之为峰值电流Imax。电机在运行时电枢(定子)电流就受变频器这个峰值电流的限制,不能大于它,即: Is≤Imax (1) 我们可以把定子电流分解成两个相互正交的直轴和交轴电流分量Id、Iq,这就像给你一定的饲料钱,至于多少钱买青草,多少钱买粮食饲料,由你自由支配,只要能让马儿跑得快,牛儿多产奶就是达到目的,但总钱数不能超预算。于是有: Id=Is•cosβ Iq=Is•sinβ } (2) Id²+Iq²=Is² 综合式(1)(2)得: Id²+Iq²≤(Imax)² (3) 以上各式说明受峰值电流限制,在以Id、Iq为坐标轴的复平面内,定子电流应该在峰值电流极限圆内,如图1所示。

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旋转编码器原理「建议收藏」

旋转变压器(resolver)是一种电磁式传感器,又称同步分解器。它是一种测量角度用的小型交流电动机,用来测量旋转物体的转轴角位移和角速度,由定子和转子组成。其中定子绕组作为变压器的原边,接受励磁电压,励磁频率通常用400、3000及5000HZ等。转子绕组作为变压器的副边,通过电磁耦合得到感应电压。旋转变压器的工作原理和普通变压器基本相似,区别在于普通变压器的原边、副边绕组是相对固定的,所以输出电压和输入电压之比是常数,而旋转变压器的原边、副边绕组则随转子的角位移发生相对位置的改变,因而其输出电压的大小随转子角位移而发生变化,输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系,或保持某一比例关系,或在一定转角范围内与转角成线性关系。旋转变压器在同步随动系统及数字随动系统中可用于传递转角或电信号;在解算装置中可作为函数的解算之用,故也称为解算器。

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科学瞎想系列之六十六 电机定转子极数不同转矩会怎样

搞电机的宝宝们都知道,电机要想实现稳定的机电能量转换,必须满足两个条件,一是定转子极数相等;二是定转子的磁场还要相对静止。这是无数电机界老前辈在他们的书里都讲过的定论,我们就不要怀疑了!我们要说的是,如果不满足上述两个条件,电磁转矩会如何?为什么?关于第二个条件很好理解,电机就是靠定转子磁场相互作用而实现稳定持续的机电能量转换的,定转子极数相同的情况下,如果定转子磁场不相对静止,而是有相对运动,就会出现定子磁极时而超前、时而滞后转子磁极,对转子的作用也就时而驱动时而制动,电磁转矩在正负之间波动,平

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科学瞎想系列之一一七 NVH那些事(18)

上期我们讲了各种激振源及结构的固有特性识别,利用上期所介绍的方法可以识别出引起振动噪声问题的主要原因,在得知振动噪声是由于激振源(电磁力波、机械激振、空气动力学)引起还是结构共振引起后,就需要进一步确诊引起振动噪声的具体力波阶次、具体机械原因以及具体空气噪声原因,以便有针对性地采取措施解决问题。本期我们说说各种激振源的特征和判别方法。 1 轴承激振源的特征 通常电机所用的轴承包括滚动轴承和滑动轴承两大类,滚动轴承产生的噪声要比滑动轴承产生的噪声大,双列滚子轴承比单列滚子轴承噪声大。特别是高速运行时,滚动轴承可能是电机最强烈的噪声源。 1.1 滚动轴承激振特征 影响滚动轴承噪声的主要因素包括:内外圈不同心、不平行导致的内外圈歪斜;滚动体大小不一;滚动体的圆度及表面缺陷;内外圈滚道缺陷;内外圈滚道波纹;保持架与滚动体间的间歇;油膜的涡动;润滑油的清洁程度;相关零部件的加工及装配精度等,许多情况下轴承的振动与附近结构零部件形成共振,会放大轴承的振动噪声。不同的原因产生的噪声频率不同,振动噪声幅值也不同。滚动轴承的噪声表现为:碾轧声、撞击声、磨削声、滚落声、保持架声音、灰尘杂质产生的声音等。 1.1.1 频率特征 轴承振动噪声的频谱比较宽,理论上轴承产生的振动噪声可以分布在转频~20kHz范围内,大多情况下多出现在1~5kHz范围内。根据不同的原因,滚动轴承振动噪声的特征频率如下: ① 轴承内外圈滚道缺陷产生的噪声 当轴承内圈或外圈滚道存在凹坑等缺陷时,则每次滚珠滚过缺陷处都会产生一次振动,其振动频率与转速、滚动体个数、缺陷数量以及轴承的尺寸有关,如图1为球轴承剖面图。

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科学瞎想系列之六十八 捋一捋异步电机的各种转矩

经常有宝宝们问有关电机转矩的问题,特别是异步电机,有额定转矩、起动转矩、堵转转矩、最大转矩、电磁转矩、负载转矩等等,都乱套了,这些转矩都是指什么?它们之间又是个什么关系?本期瞎想老师就给宝宝们捋一捋这些转矩都是些神马鬼。 1 先说说电磁转矩和负载转矩。电动机通常作为驱动的动力机械,去拖动一个机械负载,在这个拖动系统中,电动机是主动的,是机械能的输出者,而负载通常是被动的,是机械能的接受者。既然有机械能的传递,作为主动方的电动机必然要输出转矩,再一旋转,转矩乘以转速就是机械功率。那么电动机的转矩是

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基于ANSYS的水冷电机的热仿真

当前随着车辆交通工具地不断普及,电力驱动技术被广泛应用到车辆传动领域;而作为电驱动技术的核心部件,为了满足车辆传动的严格要求,除了应具有效率高、调速宽、结构紧凑等特点外,还应具足够竞争力的输出功率,以满足车辆的巨大动力需求。所以,车载驱动电机往往需要很高的电磁负荷设计,在运行过程中由于电磁产热、摩擦等产生大量的热,使电机中内部温度急剧升高,各零部件存在过温被烧毁或失效的风险,而驱动电机的运行环境温度较高、通风散热效果差、冷却介质温度高有大大增加了过温风险。因此,对电机进行精准的热特性分析和计算,设计合理有效的电机散热系统是十分必要的,其对于高功率密度电机性能的提升起着至关重要的作用。一般使用等效热阻来计算电机温升,但计算结果过于简单,无法输出精确的温度三维分布,满足实际电机设计需要,故本文以某水冷电机为计算对象,使用Ansys软件建立完善的电机热性能分析流程,为高功率电机热设计提供高精度的温升信息参考。

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伺服电机,步进电机,同步电动机和异步电动机的区别

同步电动机与异步电动机 原理: 同步电机就是靠励磁电流运行的,如果没有励磁,电机就是异步的。励磁是加在转子上的直流系统,它的旋转速度和极性与定子是一致的,如果励磁出现问题,电动机就会失步,调整不过来,触发保护“励磁故障”电动机跳闸 说的白一点,励磁电流就是同步电机转子中流过的电流(有了这个电流,使转子相当于一个电磁铁,有N极和S极),在正常运行时,这个电流是由外部加在转子上的直流电压产生的。以前这个直流电压是由直流电动机供给,现在大多是由可控硅整流后供给。我们通常把可控硅整流系统称为励磁装置。

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领券