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三相异步盘式制动电机(三相盘式制动异步电动机)是一种常见的电动机类型,广泛应用于机械设备中的制动系统。这种电机具有简单、可靠、高效的特点,被广泛应用于起重机、斜度机、绞车等设备中。

三相异步盘式制动电机(三相盘式制动异步电动机)

三相异步盘式制动电机采用了异步运行的原理。它由定子和转子两部分组成,定子绕组通过三相交流电源供电,产生旋转磁场,推动转子运动。由于采用了异步运行的原理,这种电机可以实现自动起动、停止和正反转,具有良好的运行性能。

三相盘式制动异步电动机具有良好的制动性能。电机内置有制动器,当停电或停止供电时,制动器会自动刹车,使电机迅速停止运行。这种制动方式可以保证机械设备在停止运行时的安全性,防止惯性带来的意外事故。

三相盘式制动异步电动机还具有结构简单、维护方便的特点。它采用了盘式制动器,内部摩擦片通过弹簧加载,可以实现快速刹车。制动器还具有调节刹车力矩的功能,可以根据实际需要进行调整。这种结构简单的设计使得电机的维护更加方便快捷。

三相异步盘式制动电机是一种可靠、高效的电动机类型,广泛应用于机械设备中的制动系统。它采用了异步运行的原理,具有自动起动、停止和正反转的特点。内置的制动器保证了机械设备的安全性,结构简单的设计方便了维护操作。随着科技的不断进步,三相盘式制动异步电动机在各个领域的应用将会更加广泛。

三相异步盘式制动电机(三相盘式制动异步电动机)

电磁制动三相异步电动机,是在电动机的后端盖与风扇之间附加一个直流盘式电磁制动器组成,具有制动可靠,制动力矩可调。转子无轴向窜动、使用方便等特点。适用于各种要求快速制动、准确定位、往复运转的机械设备。下图为变频制动电机加装编码器 内部图

三相异步盘式制动电机的修理

10年矿井维修电工试题

一、 判断题

1) 具有同样长度的架空线路与电缆线路前者接地电容电流大于后者。×

2) 变压器的铁损是不变的,而铜损则随着负载而变化。√

3) 判断变压器经济运行的依据是负载是否达到额定值。×

4) 限流熔断器是指在熔件熔化后,短路电流在未达到最大值之前就立即减少到零的熔断器。√

5) 一般小接地电流系统发生单相接地故障时,保护装置动作断路器跳闸。×

6) 为了合理供电,尽量减少发生高峰和低谷负荷的时间。√

7) 电力系统中最常见最危险的故障是各种类型的短路故障 √

8) 送电线路的电压等级越高,送出功率越大,输送距离就越远 ×

9) 在交流电机的三相相同绕组中,通以三相相等电流,可以形成圆形旋转磁场。×

10) 三相异步电动机定子极数越多,则转速越高,反之则越低。×

11) 三相异步电动机,无论怎样使用,其转差率都在 0~1 之间。×

12) 提升机操作工与井口、井底及各水平信号之间应设有直通电话和紧急停车事故信号。√

13) 信号系统与提升机控制回路可以无闭锁,但是与安全回路必须有闭锁。×

14) 副井罐笼提升信号系统是用按钮控制和采用灯光指示的提升信号系统。√

15) 在提升机起动前,必须认准开车方向,决不能将电动机操作手柄推到相反方向。√

16) 把开关柜、操作台等金属外壳,用导线和埋在地下的接地装置直接联接起来的叫保护接零。×

17) 为了提高三相异步电动机的起动转矩,可使电源电压高于额定电压,从而获得较好的起动性能。×

18) 在感性负载两端并联适当的电容器后,可使通过感性负载的电流量减小,使电路的功率因数得到改善。×

19) 两个电感线圈串联使用时,电感量大的线圈其两端的压降也大,这一规律同样适用于电容串联电路和电阻串联电路。×

20) 因为自感电动势的方向总是企图阻止原电流的变化,所以自感电动势的方向总是和原电流的方向相反。×

21) 在同一供电系统中,三相负载接成Y形和接成△形所吸收的功率是相等的。×

22) 变压器的铜耗是通过空载试验测得的,而变压器的铁耗是通过短路试验测得的。×

23) 调速系统整流电路串入平波电抗器,使主电路整流电流连续,以防止间断出现使晶闸管承受较大的 di/dt 而烧毁。×

24) 主电机过电流使高压开关柜跳闸断电,正常情况下不会产生安全制动。×

25) 采用二级制动可以避免制动减速度过大。√

26) 电流继电器与电流互感器若采用三相三继电器安全星形接线,当所保护线路发生任何形式的短路故障时,都能起到保护作用。√

27) 直流或交流耐压试验,因可能使被试物品的绝缘击穿,或虽未击穿却留下了隐患,故不应采用。×

28) 电流互感器在运行中副边不得短路,电压互感器的运行中不允许开路。×

29) 导体在磁场中切割磁力线产生感生电动势,其方向用右手安培定则来判别。 √

30) 保护接地使用于电源中性线直接接地的电气设备。 ×

31) 两相接地是最严重的触电事故。×

32) 为了提高电气设备运行的可靠性,将变压器副边中性点与接地极紧密。√

33) 重复接地的作用是降低漏电设备外壳的对地电压,减轻零线断线时的危险。√

34) 指示仪表不仅能直接测量电磁量,而且还可以与各种传感器相配合,进行温度、压力、流量等非电量的测量。√

35) 要直接测量电路中电流的平均值,可选用电磁系仪表。×

36) 钳形电流表可做成既能测交流电流,也能测量直流电流。√

37) 测量交流电路和有功电能时,因是交流电,故其电压线圈、电流线圈和各两个端可任意接在线路上。×

38) 不可用万用表欧姆档直接测量微安表、检流计或标准电池的内阻。√

39) 无论是测直流电或交流电,验电器的氖灯炮发光情况是一样的。×

40) 装有氖灯泡的低压验电器可以区分火线(相线)和地线,也可以验出交流电或直流电;数字显示低压验电器除了能检验带电体有无电外,还能寻找导线的断线处。√

41) 交流电流表和电压表所指示的都是有效值。√

42) 铜有良好的导电、导热性能,机械强度高,但在测试较高时易被氧化,熔化时间短,宜作快速熔体,保护晶体管。×

43) 强电用的触点和弱电用的触点,性能要求是相同的,所用材料也相同。×

44) 导线的安全载流量,在不同环境温度下,应有不同数值,环境温度越高,安全载流量越大。×

45) 电缆线芯有时压制圆形、半圆形、扇形等形状,这是为了缩小电缆外形尺寸,节约原材料。√

46) 提升机运行时,若闸瓦间隙过大,则发生直接摩擦,易磨损配件,由增加电耗。×

47) 变电动机的运转方向,主要是换接两相电源的相序,使其旋转方向改变过来。√

48) 在异步电动机转子回路里串接电阻时,三相电阻器是Y形联接的。√

49) 在对井筒、钢丝绳进行检查时,也可启用微机拖动装置实现低速稳定运行的操作。√

50) 每一提升系统都应设置井筒检修信号,在井筒检修整个时间内,检修指示灯应保持显示。√

51) 电缆的保护层是保护电缆缆芯导体的。×

52) 电缆在运行中,只要监视其负荷不要超过允许值,不必监测电缆的温度,因为这两都是一致的。×

53) 变电所停电时,先拉隔离开关,后切断断路器。×

54) 高压隔离开关在运行中,若发现绝缘子表面严重放电或绝缘子破裂,应立即将高压隔离开关分断,退出运行。(×)

55) 高压负荷开关有灭弧装置,可以断开短路电流。×

56) 通常并联电容器组在切断电路后,通过电压互感器或放电灯泡自行放电,故变电所停电后不必再进行人工放电而可以进行检修工作。×

57) 把适用于间继长期工作制的接触器(如 CJ12 系列),用于长期工作制时,应将它的容量降低到间断长期工作制额定容量的一半以下使用。√

58) 变压器的额定容量是指变压器输出的视在功率。√

59) 异步电动机采用 Y- Δ降压起动时,定子绕组先按Δ联结,后改换成 Y 联结运行。×

60) 绕线转子异步电动机采用转子串电阻起动时,所串电阻越大,起动转矩越大。×

61) 电源相(火)线可直接接入灯具,而开关可控制地线。×

62) 井口和井底使用罐座的立井,必须对罐座设置闭锁装置,但遇到特殊情况,罐座未打开时,可以发开车信号。(×)

63) 电动机的绝缘等级,表示电动机绕组的绝缘材料和导线所能耐受温度极限的等级。如 E 级绝缘其允许最高温度为 120 摄氏度。√

64) 安全电压照明变压器使用双圈变压器,也可用自耦变压器。×

65) 电动机的额定电压是指输入定子绕组的每相电压而不是线间电压。×

66) 立井中升降人员的提升机卷筒缠绕钢丝绳的层数,最多为两层。×

67) 斜井提升容器升降人员时的速度,不得超过5m/s,并不得超过人车设计的最大允许速度。升降人员时的加速度和减速度,不得超过0.5m/s2。√

68) 每一主提升机必须配有一名操作工,并保证工作时精力集中。×

69) 每班开始升降人员前,,检查提升机情况后,可立即开车。×

二、单项选择题

70) 中性点经消弧线圈接地的运行方式,一般采用(A )方式。

A.过补偿 B.欠补偿C.全补偿D.任意

71) 并联电阻电路中的总电流等于(A)。

A、各支路电流的和B、各支路电流的积

C、各支路电流的倒数和D、各支路电流和的倒数

72) 欧姆定律阐明了电路中(C )。

A、电压和电流是正比关系B、电流与电阻是反比关系

C、电压、电流和电阻三者之间的关系D、电阻值与电压成正比关系。

73) 中性点不接地系统,当一相故障直接接地,另外两相对地电压为原有电压的(C )倍。

A.1倍 B.1.414倍 C. 1.732倍D.2倍

74) 为了测量提升机的运行速度,一般直径大于( B )m的提升机,均设有测速发电机。

A、1B 2 C3D4

75) 提升机若选用高压电动机,都要配备一台( D )型高压开关柜。

A、TGB B TTGCTGA DTGG

76) 6kv的高压换向器由( C )组三相接触器组成。

A、1B 2 C3D4

77) 信号装置的额定电压不应超过( C )V,并需设立独立信号电源变压器和信号指示灯。

A、36B 120 C127 D220

78) 50μF/400V与100μF/400V进行并联后相当于一个(A)。

A、150μF/400V B、75μF/400V C、150μF/800VD、25μF/400V

79) 当配电系统的电感与补偿电容器发生串联谐振时,呈现(B)阻抗。

A、零B、最小 C、最大 D、短路

80) 某变压器其Ud%=4.5,其变压比为K=10/0.4当变压器容量达到额定值时其二次内部阻抗压降(B )。

A.450V B.18V C.9V D.36V

81) 触电者既(B)时,应采用人工呼吸和胸外挤压法同时进行救护。 A、有心跳无呼吸B、无心跳又无呼吸 C、无心跳有呼吸 D、呼吸困难

82) 变电所通常采用( A)对直接击雷进行保护。

A.避雷针B.管型避雷器C.伐型避雷器 D.消雷器

83) 切空载变压器,过电压最高可达额定电压的(D)倍。

A.1-2B.3-4 C.5-6D.7-8。

84) 在无功补偿计算中所需要的是( B )。

A.自然功率因数 B.平均功率因数C.瞬时功率因数 D.计算功率因数

85) 无功补偿从技术合理方面来讲应该采取( A )方式。

A.就地补偿 B.集中补偿 C.分组补偿 D.车间补偿。

86) 在补偿电容器回路中串联一组电抗器其作用是(B )。

A.限制短路电流B.消除谐波影响C.防止电容器短路D.抑制谐波

87) 对一类负荷,多由(A)独立以上电源供电,以保证供电的连续性

A.两个B.一个 C.三个D.两个并联

88) 中性点经消弧线圈接地系统称为(A )

A.小电流接地系统 B.大电流接地系统 C.不接地系统D.直接接地系统

89) 按经济电流密度选择,导线截面积其校验(C )

A.电压损失和机械强度 B.电压损失、发热 C.发热和机械强度D.允许电压损失

90) 当变压器采用△/Y按线时,其三次谐波电流分量可以在(B )流通

A.副绕组 B.原绕组C.原、副绕组 D.与各绕组有关

91) 变压器二次额定电压是(D )A.二次额定负载下的电压B.一次有额定电流时的电压

C.一次有额定电压,二次有额定负载时的电压D.一次有额定电压,二次空载时

92) 高压断路器的额定开断电流是指断路器(A )

A.开断正常运行的最大负荷电流 B.开断最大短路路电流

C.在规定条件下能开断的最大短电流有效值 D.额定电流的峰值

93) 在小电流接地系统中,发生单相接地故障时因(A )所以一般允许短时间运行

A.不破坏系统电压的对称 B.接地电流小不造成危害

C.发生故障可以运行两小时 D.有补偿措施

94) 低电压断路器脱扣器额定电流选择应满足大于等于(C )

A.正常负荷电流B.最大负荷电流C.计算负荷电流D.过负荷电流

95) 避雷器的保护性能好是指的是( B )

A.残压低、灭弧电压低B.残压低、灭弧电压高

C.残压高、灭弧电压低D.残压高、灭弧电压高

96) 下列设备在工作中属于工作接地是(A )

A.避雷器 B.电压互感器C.电动机 D.变压器外壳

97) 直流电动机如要实现反转,需要对调电柜电源的极性,其励磁电源的极性( A )。

A、保持不变B、同时对调C、变与不变均可

98) 变压器绕组若采用交叠式放置,为了绝缘方便,一般在靠近上下磁轭的位置安放( A )。

A、低压绕组B、高压绕组C、中压绕组

99) 在( C )中,由于电枢电源很小,换向较容易,同时都不设换向极。A、串励直流电机B、直流测速电机 C、直流同服电机D、交磁电机扩大机

100) 修理变压器时,若保持额定电压不变,而一次绕组匝数比原来少了一些,则变压器的空载电流与原来相比( A )。A、减少一些B、增大一些C、小于

101) 三相异步电动机,若要稳定运行,则转差率应( C )临界转差率。 A、大于B、等于C 、小于

102) 一台三相异步电动机,其铭牌上标明额定电压为 220/380 V,其接法应是( B )。 A、Y / △ B、△ / Y C、△ / △ D、Y / Y

103) 容量较小的交流接触器采用( B )装置,容量较大的采用( A )装置。 A、栅片灭弧B、双断口触点灭弧C、电动力灭弧

104) 桥式起重机主钩电动机下放空钩时,电动机工作在( B )状态。 A、正转电动B、反转电动C、侧转反接

105) 在三相绕线转子异步电动机的各个起动过程中,频敏变阻器的等效阻抗变化趋势是( B )。 A、由小变大B、由大变小C、恒定不变

106) 在匀强磁场中,通电线圈承受电磁转矩最小的位置,在线圈平面与磁力线夹角等于( B )处。 A、 0 ℃ B、 90 ℃ C、 45 ℃

107) 感应式电流继电器的电磁元件的动作电流可通过调节( C )的大小来调整,( C )越大则动作电流( D )。A、线圈抽头B、弹簧拉力C、气隙D、越大E、越小

108) 可以较好实现二级制动的提升机是(D)型。

A、KJ2-3m BKJ4-6m C JTD JK

109) 各种仪表和计器要定期进行校验和整定,并留有记录,有效期为(D)年

A、 5 B3 C 2D 1

110) 摩擦式提升钢丝绳的使用期限不得超过(B)年

A、1B2 C 3D 4

111) 试电笔的电阻是(A)级的,电路中流过的电流很小。

A、M欧 BK欧 C 欧D m欧

112) 设备诊断技术中,利用(B)技术,无需拆卸即可检查出存在零件内部缺陷。

A、润滑油样分析 B超声无损探伤C 振动监测 D 声反馈

113) 在提升机电动机起动之前,控制电源送电后,(B)处于有电吸合状态。

A加速接触器1JC~8JC; B时间继电器1SJ~8SJ;C方向继电器ZJ或FJ;D线路接触器XLC

114) 绕线型感应电动机的自然特性曲线,指转子回路(A)时的转矩M和转速n的关系曲线。

A全部电阻被切除;B部分电阻被切除;C全部电阻串入转子回路;D串入电阻值为R=U20/I2N

115) 安全制动闸空动时间:压缩空气驱动闸瓦式制动闸不得超过(C),储能液压驱动闸瓦式制动闸不得超过0.65s,盘式制动闸不得超过0.3s。

A、0.3s;B、0.6s; C、0.5s;D、0.65s

116) 晶闸管具有可以控制的(B)特性,而且控制信号很小,阳极回路被控制的电流可以很大。

A、不导电; B、单向导电 C、两向导电 D、多向导电

117) 摩擦式提升机没有装设(C)保护装置

A、过速保护; B、松绳保护C、欠电压保护D、过卷保护

118) 高压电动机常采用( C )保护装置作过负荷的保护,常采用( A )保护装置作相同短路保护。

A、电流速断B、定时限过电流C、反时限过电流D、热过载

119) 真空断路器的触点常采取( D )。

A、桥式触头B、指形触头C、辫形触头D、对接式触头E、滚动式触头

120) 三相异步电动机采用Y-△减压起动时,其起动电流是全压起动电流的( A )。

A、 1/3 B、 1/ 1.732C、 1/ 1.414 D、倍数不能确定

121) 过电流和过电压继电器的返回系数总是( C )。 A、大于1B、等于1C、小于1

122) 为降低变压器铁心中的( C )叠片间要互相绝缘。 A、无功损耗B、空载损耗C、涡流损耗D、短路损耗

123) Y接法的三相异步电动机,在空载运行时,若定子一相绕组突然断路,则电机( B )。 A、必然会停止转动B、有可能连续运行 C、肯定会继续运行

124) 线圈产生感生电动势的大小正比通过线圈的( B )。 A、磁通量的变化量 B、磁通量的变化率 C、磁通量的大小

125) 普通功率表在接线时,电压线圈和电流线圈的关系是(C )。 A、电压线圈必须接在电流线圈的前面 B、电压线圈必须接在电流线圈的后面C、视具体情况而定

126) 某三相异步电动机的额定电压为 380 V,其交流耐压试验电压为( B )V。A、 380 VB、 500 VC、 1000 VD、 1760

127) 叠加原理不适用于( C )。 A、含有电阻的电路B、含有空心电感的交流电路 C、含有二极管的电路

128) 真空断路器灭弧室的玻璃外壳起( C )作用。

A 、真空密封 B 、绝缘 C 、真空密封和绝缘双重

129) 变压器的基本工作原理是( C )。 A、电磁感应B、电流的磁效应 C、能量平衡D、电流的热效应

130) 频敏变阻器主要用于( D )控制。 A、笼形转子异步电动机的起动B、绕线转子异步电动机的调整 C、直流电动机的起动 D、绕线转子异步电动机的起动

131) 测量1Ω以下小电阻,如果要求精度高,应选用( A )。 A、双臂电桥 B、毫伏表及电流表 C、单臂电桥 D、可用表 X1 Ω档

132) 低压断路器中的电磁脱扣器承担( D )保护作用。 A、过流B、过载C、失电压D、欠电压

133) 煤矿用本质安全型电气设备的防爆标志为( A)。

A、ExibIB、ExdIIC、ExdibID、ExeII

134) 为了确保人身安全,我国煤矿井下取( B )为人身触电时的极限安全电流。

A、20mAB、30mAC、35mAD、40mA

135) 准确度是说明测量结果与真值的偏离程度,( C )的大小是准确度的标志。

A、附加误差 B、基本误差 C、系统误差 D、绝对误差

136) PLC改造设备控制是指采用PLC可编程序控制器替换原设备控制中庞大而复杂的( B )控制装置。 A、模拟 B、继电器 C、时实D、时序逻辑电路

137) 在检修或更换主电流电表时将电流互感器二次回路(B)拆下电流表。

A、断开 B、短路 C、不用处理 D、

138) 切熔断器电容器替代时,电容器的(B )首先要满足要求。

A.电容量B.耐压 C.电流 D.功率

139) 变频器改造设备调速系统采用交流变频器调速替代原设备中( C )或其他电动机调速的方案。

A变极调速 B 变压调速 C 直流调速 D 闭环负反馈

140) 漏电保护装置在人体触及带电体时,能在( D )内切断电源。

A. 10s B.5sC.1sD.0.1s

141) 当电网停电后,矿井监控系统必须保证正常工作时间不小于( C )H。

A、1B、1.5C、2D、3

142) 对于有漏电闭锁功能的漏电继电器,其闭锁电阻的整定值为动作电阻整定值的( B )倍。

A、1B、2C、3D、4

143) 矿井高压电网必须采取措施限制单相接地电容电流不超过( A )A。

A、20B、25C、30D、35

144) 电气设备的防护等级是指( C  )。

A、绝缘等级B、防爆等级C、外壳防水和防外物的等级D、外壳表面温度允许等级

145) 本质安全型防爆电气设备适用于( C )。

A、全部电气设备B、大功率电气设备C、通信、监控、信号和控制等小功率电气设备

146) 漏电闭锁装置的主要作用是对( B )的供电干线或分支线的对地绝缘状态进行监视。

A、送电B、未送电C、送电及未送电 D、A、B、C都对

147) 低压馈电开关过电流继电器整定时,除满足所供电动机正常工作及最大电动机起动外,应按线路最远点( B )最小短路电流值进行校验。

A、单相B、两相C、三相D、接地

三相盘式制动异步电动机

电机制动方式有三种包括反接制动、能耗制动、再生制动。制动电机是全封闭自扇冷式鼠笼型具有附加圆盘型直流制动器的三相异步电动机是在Y系列电动机的后端盖与风扇之间附加一个直流盘式电磁制动电动机组成是Y系列的派生系列。以下是1、反接制动:为了实现快速停车突然把正在运行的电动机的电枢电压反接并在电枢回路中串入电阻称为电源反接制动。2、能耗制动:指运行中的直流电机突然断开电枢电源然后在电枢回路串入制动电阻使电枢绕组的惯性能量消耗在电阻上使电机快速制动。3、再生制动:亦称反馈制动是一种使用在电动车辆上的制动技术。在制动时把车辆的动能转化及储存起来;而不是变成无用的热。

三相盘式制动异步电动机原理

制动电机工作原理:当制动电机通电后,制动电机通过220V交流整流得到198V直流电,这时衔铁被电磁吸合,使制动盘处于可旋转状态,并但制动电机自由旋转。

当制动电机失电时电磁铁失电,衔铁立即被弹簧顶住,使制动盘与电机后端盖压合在一起,停止转动。SEW制动释放反应时间

制动器衬垫磨损微不足道,具有很高的起动频率和长的使用寿命。一旦BMG制动器释放,就立即用电子开关切换到保持线圈。

制动器磁体充分磁化,这样吸引状态的压力盘就能足够安全地保持原状态,当线圈再次切断时,去磁很快,制动距离很短,具有很高的重复精度和安全性。

三相盘式制动异步电动机优缺点

电动国汽车的主要成本在电池、充电机、电机和控制器,以快速充电的电池和充电网络之保障,减少电池车载量,以组合电机和磁力驱动器来替代主电机和电子调速控制器,机械变速箱和离合器,以降低成本,用自主知识产权的驱动技术来取代汽车电子控制技术,免得日后受制于外国专利。国内中低档轿车价格日趋下降,2004年10月份国内奥托和吉利竞争推出极低价轿车,3万元/辆以内,相比这下:电动汽车目前成本仍高居不下,究其原因是:电动汽车目前尚处于研发阶段,样车和试运行阶段,根本无批量可言,这是与流水线生产燃油汽车所不能比拟的,这是现实,也是可以理解的。

同时目前各式电动汽车能示范运行的,都是在原燃油汽车的底盘、车厢之基础上改装而成的,即将发动机、油箱等系统全数拆下,然后装上电动机,电池等相关配套设备就形成电动汽车,而混合动力是在原然油系统基础上加装一套电池、电气驱动系统,形成了油、电混合驱动系统。电动汽车成本主要就在电池、充电机、驱动电机、控制器和电源转换设备等产品组成,约占到整车造价成本50—60%。

目前以纯电动汽车为例,电池有采用铅酸电池、镍氢电池、锂电池,电源有的采用直流电源、驱动直流电机,有的将车载直流电源经逆变器转换成交流电三相380V,供给三相异步电机,采用变频设备来调速。

电池品种不同和储电量不同,其总体造价差异很大,另外电动汽车之储电量加大多少,使成本成倍增长,如锂电池装备轿车,如续行里程300km,电池成本约4万元以上,500km以上续行里程,电池成本为8万元以上,这种研发思路是白天行驶晚上充电,为了使续行里程不亚于燃油汽车,就构成了电池成本的居高不下。

电动汽车驱动电机不同,其成本也差异甚大,若采用直流有刷电机,车载电源可直接供给电机,使用这种电机采用晶闸管式控制器斩波方式调速。目前电动汽车用直流有刷电机已经能满足电动汽车使用要求,但由于产量有限成本很高,品种规格不多,选择余地较小,晶闸管控制器原采用外国公司如意大利和美国产品,现在可以国产化,成本较高,同时关键元器件均采用外国公司生产和控制。

若用直流无刷电机,其必须与控制器一体制成,成本更高。以调电源脉冲宽度来调电机转速,优点是体积小,重量轻。电机能国产化,控制器的关键元器件均由国外公司生产,成本降下来可能性不大,且目前这种电机与电动汽车一样属研发阶段,形不成批量,成本高就在情理之中。

若用交流异步电机作为电动汽车驱动电机,其优点:体积小、重量轻,国产质量不差,由于车载电源系直流电,需将电源经逆变器转换成交流电,汽车电机电压380V左右,功率在几十kw不等,其逆变器功率不小,成本也不会低到哪里去,交流电机调速由变频方式调速,交流异步电机采用变频变压控制(VVVF)和磁场定向控制(FOC)也称矩量控制或解耦控制、变极控制。变频控制器国产、进口都有,但关键元器件均为进口,要降低成本也不太可能。

至于正在研发中的磁阻电机,也要由电子控制器来控制调速,其成本情况与上述相同。开关磁阻电机采用模糊滑模控制(FSMC)方法来控制电机和调速,它若没有这种电子控制设备,电机就不能工作。

电动机的转速越高则电枢绕且切割磁场越快,产生的反电势越高。反而限制了电流,使转矩降低,低转速下却可输出较大转矩。因此在阻力较大的路面或走上坡路时,由于转矩较大,所以要消耗较大的电流,换句话说,电动机在低速运动,电动车在慢速行驶时,电流输出并不小,只是电压降低了。

电动机要调速度,就得通过改变电压来实现,这是电动机调速的理论基础。而将车载电源之电压降低至电机调速之低电压,将有限的电源消耗在频繁的调速中,是一种浪费。

电机最高效率在额定转速那里,往下调速就效率低,转速越低效率越低。而为了提高车载电源的利用率,应该希望电机的效率越高越好。

电动汽车驱动电机,要求启动、爬坡时高转矩,高速行驶时要求低转矩,要求变速范围大。直流有刷电机、直流永磁无刷电机、交流异步电机、磁阻电机是目前电动汽车驱动电机的主流技术和首选机型,它们有一个不可避开的设备,电子控制设备和微机控制技术,这个构成了电动汽车成本的主要部份之一和技术障碍,目前核心技术掌握在外国人手中,我们要就得向他们购买,将来中国各种电动汽车推开形成产业,或有朝一日中国能出口电动汽车时,国外控制器核心技术拥有者会象彩电、DVD一样,来收专利费,这是后话,但这种可能并非天方夜谭。

若要降低电动汽车总成本,只能在电池、充电器、电机、控制器产品方面作文章。要用技术创新的思路来改变这一局面,发明出一种新的电机驱动,变速机构系统和电池充电模式,走自己特色的路。

如果在电动汽车上电池装的少,在确保电机正常运作,同时在各种路况运行条件下,不损害电池寿命的前提下,以一次充电续行里程200km左右,也即所载电池供电机,整车工作2—3小时,然后在快速充电机上补充电源,这就要求电池能以1C以上或2C--3C电流充电。另外电动车应在一个城市一个区域行驶,在它们的行驶范围内有公用充电站,在极短时间内如10分种、15分钟将电池组充至80%--90%,能行使100km--150km。电动汽车本身配有车载充电器,回家在车库里慢充电,车载电池装得少,整车质量就小,能有效增加载荷,造价也低。

电动机应采用直流有刷电机,稍作改进后直接驱动,不用逆变电源,削去这一块成本,电机调速问题不采用暂波,调脉,调频率的通常做法,改用调内燃机油门的原理,车用驱动电机之功率,分解成若干个小功率电机,组成一个组合电机,该组合内的各个电机功率相等或功率大小不一,在启动、加速、轻载、重载、爬坡、怠速时分别启动或关闭其中几个电机,使之工作或停机。即驾驶员根据电动汽车实际运行状况来调节电机工作的数量和总功率,而工作的电机始终以额定转速恒定输出转速和扭矩,而不必对其进行调速,这样就不再用电子控制器和调速器。

多电机驱动能减小整车主电机的电流和额定值功率,减小单个电机驱动时所需大电流对车载电池的冲击,这点对已使用较长时间寿命的电池和车载电池组内所储电量不多时的电池情况犹为重要和关键,能延长电池使用寿命。

目前在研制的电动汽车,其驱动机构中,有的仍保留原汽车中的机械变速器和离合器,这主要是电动机调速控制的不是很理想所致,因而保留了它。应取消原机械变速箱和离合器,采用磁性驱动器,来无极变速,通过调节主动和从动器件的间距,就能达到变速箱离合器的作用,与组合电机二者配合,就成了一个有机整体的电机驱动系统。磁力驱动器调速可和单个大电机进行匹配也可与组合电机之几个小功率电机进行匹配,在这种匹配中,电机始终以额定转速在工作,由于磁力驱动器的调节,电动车的车速快、慢有变化,这时电机的负载,转矩就跟着变化,即整车需要大的转矩,电机或电机组就输出大转矩,反之就输出小转矩,电机的转矩变化随整车之需要而变化,电机的功耗也随之变化,这样就做到整车需多少转矩,电机就输出多少转矩,就耗多少电,既节能又不必通过复杂的电机控制系统。电机运行时,转速越高,转矩越小,转速越低,转矩越大,这就是载重负载大,或爬坡时要降低转速加大转矩,而和电动机正好达到了统一。中国稀土永磁材料在世界上 居优势地位,应着力开发应用,而用直流稀土永磁有刷电机与磁力驱动器,就完全利用稀土永磁材料,完全具有中国自主知识产权,整个成本也大大低于“电机、控制器、机械变速箱、离合器”的总成本。而且将来也不受制于外国公司。

电动汽车包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车,它们都以电动机来驱动行驶的,若组合电机和磁力驱动器能应用到这些车上,对这种车型的总成本会降低很多,这样就容易为市场所接受,与内燃机汽车相比,更具竞争力。因此组合电机和磁力驱动器的研发,将对电动汽车研发,产业化起到推动作用,具积极意义。

如果用价格甚低的汽车如奥托、吉利,3万元/辆,撤除发动机、离合器、变速箱、油箱、供油系统等,那么扣去这一块成本约5000—6000元左右,那么整车成本约2.5万元/辆左右,然后配上电池组,车载充电机、电机、磁力驱动器等,其总成本在3万—3.5万元套,那么经济型家用或出租用电动轿车,其成本在6—7万元左右是可以实现的。这种轿车是有竞争力的,而且电费经测算约10元/100km,每100km耗电18kw/h左右。一般普通轿车每百公里耗油为8升/100km,按2004年10月份油价3.63元/升计,约30元/100kw的耗油费。前者是后者的1/3,如果2005年实施燃油税,那么油耗用将进一步增加,而电动汽车目前应属扶持对象,而且电费2005年变化不会太大,其耗电费也不会增加,两者相较,电动汽车在运行费用方面是有竞争力的。电动汽车驱动电机性能比较摘要:驱动电机系统是电动汽车的关键技术之一。本文对电动汽车的几种典型驱动系统进行了定性分析,对它们的性能进行了比较,指出了它们各自的优缺点。关键词:电动汽车;驱动电机;分析;性能比较人类与环境共存和全球经济的可持续发展使人们迫切希望寻求到一种低排放和有效利用资源的交通工具,使用电动汽车无疑是一种很有希望的方案。现代电动汽车是融合了电力、电子、机械控制、材料科学以及化工技术等多种高新技术的综合产品。整体的运行性能、经济性等首先取决于电池系统和电机驱动控制系统。电动汽车的电机驱动系统一般由4个主要部分组成,即控制器。功率变换器、电动机及传感器。目前电动汽车中使用的电动机一般有直流电动机、感应电动机、开关磁阻电动机以及永磁无刷电动机等。1 电动汽车对电动机的基本要求电动汽车的运行,与一般的工业应用不同,非常复杂。对驱动系统的要求是很高的。1.1 电动汽车用电动机应具有瞬时功率大,过载能力强、过载系数应为3~4),加速性能好,使用寿命长的特点。1.2 电动汽车用电动机应具有宽广的调速范围,包括恒转矩区和恒功率区。在恒转矩区,要求低速运行时具有大转矩,以满足起动和爬坡的要求;在恒功率区,要求低转矩时具有高的速度,以满足汽车在平坦的路面能够高速行驶的要求。 1.3 电动汽车用电动机应能够在汽车减速时实现再生制动,将能量回收并反馈回蓄电池,使得电动汽车具有最佳能量的利用率,这在内燃机汽车上是不能实现的。1.4 电动汽车用电动机应在整个运行范围内,具有高的效率,以提高1次充电的续驶里程。另外还要求电动汽车用电动机可靠性好,能够在较恶劣的环境下长期工作,结构简单适应大批量生产,运行时噪声低,使用维修方便,价格便宜等[1-2]。2 电动汽车用电动机的种类和控制方法2.1 直流电动机有刷直流电动机的主要优点是控制简单、技术成熟。具有交流电机不可比拟的优良控制特性。在早期开发的电动汽车上多采用直流电动机,即使到还有一些电动汽车上仍使用直流电动机来驱动。但由于存在电刷和机械换向器,不但限制了电机过载能力与速度的进一步提高,而且如果长时间运行,势必要经常维护和更换电刷和换向器。由于损耗存在于转子上,使得散热困难,限制了电机转矩质量比的进一步提高。鉴于直流电动机存在以上缺陷,在新研制的电动汽车上已基本不采用直流电动机[3]。2.2 交流三相感应电动机2.2.1 交流三相感应电动机的基本性能交流三相感应电动机是应用得最广泛的电动机。其定子和转子采用硅钢片叠压而定子之间没有相互接触的滑环、换向器等部件。结构简单,运行可靠,经久耐用。交流感应电动机的功率覆盖面很宽广,转速达到12000~15000r/min。可采用空气冷却或液体冷却方式,冷却自由度高。对环境的适应性好,井能够实现再生反馈制动。与同样功率的直流电动机相比较,效率较高,质量减轻一半左右,价格便宜,维修方便。2.2.2 交流感应电动机的控制系统由于交流三相感应电动机不能直接使用蓄电池供给的直流电,另外交流三相感应电动机具有非线性输出特性。在采用交流三相感应电动机的电动汽车上,需要应用逆变器中的功率半导体器件,将直流电变为频卒和幅值都可以调节的交流电来实现对交流三相电动机的控制。主要有v/f控制法、转差频率控制法。用矢量控制法,对交流三相感应电动机的励磁绕组交流电的频率和输入交流三相感应电动机的端调控制,控制交流三相感应电动机旋转磁场的磁通量和转矩,实现改变交流三相感应电动机转速和输出转矩,来满足负载变化特性的要求,并能够获得最高效率,从而使得交流三相感应电动机能够在电动汽车上得到广泛应用。2.2.3 交流三相感应电动机的不足交流三相感应电动机的耗电量较大,转子容易发热,在高速运转时需要保证对交流三相感应电动机的冷却,否则会损坏电动机。交流三相感应电动机的功率因数较低,使得变频变压装置的输入功率因数也较低,因此需要采用大容量的变频变压装置。交流三相感应电动机的控制系统的造价远远高于交流三相感应电动机本身,增加了电动汽车的成本[2-4]。交流三相感应电动机的调速性也较差。2.3 永磁无刷直流电动机2.3.1永磁无刷直流电动机的基本性能永磁无刷直流电动机是一种高性能的电动机。它的最大特点就是具有直流电动机的外特性而没有刷组成的机械接触结构。加之,它采用永磁体转子,没有励磁损耗:发热的电枢绕组又装在外面的定子上,散热容易,永磁无刷直流电动机没有换向火花,没有无线电干扰,寿命长,运行可靠,维修简便。它的转速不受机械换向的限制,如果采用空气轴承或磁悬浮轴承,可以在每分钟高达几十万转运行。永磁无刷直流电动机机系统相比具有更高的能量密度和更高的效率,在电动汽车中有着很好的应用前景。2.3.2 永磁无刷直流电动机的控制系统典型的永磁无刷直流电动机是一种准解耦矢量控制系统,由于永磁体只能产生固定幅值磁场,因而永磁无刷直流电动机系统非常适合于运行在恒转矩区域,一般采用电流滞环控制或电流反馈型SPWM法来完成。为进一步扩充转速,永磁无刷直流电动机也可以采用弱磁控制。弱磁控制的实质是使相电流相位角超前,提供直轴去磁磁势来削弱定子绕组中的磁链。2.3.3 永磁无刷直流电动机的不足永磁无刷直流电动机受到永磁材料工艺的影响和限制,使得永磁无刷直流电动机的功率范围较小,最大功率仅几十千瓦。永磁材料在受到振动、高温和过载电流作用时,其导磁性能可能会下降或发生退磁现象,将降低永磁电动机的性能,严重时还会损坏电动机,在使用中必须严格控制,使其不发生过载。永磁无刷直流电动机在恒功率模式下,操纵复杂,需要一套复杂的控制系统,从而使得永磁无刷直流电动机的驱动系统造价很高[5-10]。2.4 开关磁阻电动机2.4.1 开关磁阻电动机的基本性能开关磁阻电动机是一种新型电动机,该系统具有很多明显的特点:它的结构比其它任何一种电动机都要简单,在电动机的转子上没有滑环、绕组和永磁体等,只是在定子上有简单的集中绕组,绕组的端部较短,没有相间跨接线,维护修理容易。因而可靠性好,转速可达15000 r/min。效率可达85%~93%呢,比交流感应电动机要高。损耗主要在定子,电机易于冷却;转子元永磁体,调速范围宽,控制灵活,易于实现各种特殊要求的转矩一速度特性,而且在很广的范围内保持高效率。更加适合电动汽车动力性能要求。 2.2.4 开关磁阻电动机的控制系统开关磁阻电动机具有高度的非线性特性,它的驱动系统较为复杂。它的控制系统包括功率变换器。a. 功率变换器开关磁阻电动机的励磁绕组,无论通过正向电流或反向电流,其转矩方向不变,期换向,每相只需要一个容量较小的功率开关管,功率变换器电路较简单,不会出现直通故障,可靠性好,易于实现系统的软启动和四象限运行,具有较强的再生制动能力。成本比交流三相感应电动机的逆变器控制系统要低。b.控制器控制器由微处理器、数字逻辑电路等元件组成。微处理器根据驾驶员输入的命令,同时对位置检测器、电流检测器所反馈的电动机转子位置,进行分析、处理,并在瞬间做出决策,发出一系列执行命令,来控制开关磁阻电动机适应电动汽车不同条件下运行。控制器性能好坏和调节的灵活性,取决于微处理器的软件和硬件的性能配合关系。c.位置检测器开关磁阻电动机需要高精度的位置检测器,来为控制系统提供电动机转子的位置、转速和电流的变化信号,并要求有较高的开关频率以降低开关磁阻电动机的噪声。2.4.3 开关磁阻电动机的不足开关磁阻电动机的控制系统比其他电动机的控制系统复杂一些,位置检测器是开关磁阻电动机的关键器件,其性能对开关磁阻电动机的控制操作有重要影响。由于开关磁阻电动机为双凸极结构,不可避免地存在转矩波动,噪声是开关磁阻电动机最主要的缺点。但近年来的研究表明,采用合理的设计、制造和控制技术,开关磁阻电动机的噪声完全可以得到良好的抑制。由于开关磁阻电动机输出转矩波动较大,功率变换器的直流电流波动也较大,所以在直流母线上需要装置一个很大的滤波电容器[2,11-13]3 电动汽车采用的备种驱动电动机性能比较电动汽车在不同的历史时期采用了不同的电动是采用了控制性能最好和成本较低的直流电动机。随着电机技术、机械制造技术、电力电子技术和自动控制技术的不断发展,交流电动机。永磁元刷直流电动机和开关磁阻电动机显示出比直流电动机更加优越的性能,在电动汽车上,这些电动机逐步取代了直流电动机。表1为现代电动汽车所采用的各种电动机的基本性能比较。目前交动机、永磁电动机和开关磁阻电动机以及它们的控制装置,成本还比较高,形成批量生产以后,这些电动机和单元控制装置的价格会迅速降低,将能够满足经济效益的要求,并使电动汽车整车价格降低[2]。

文章到此结束,如果本次分享的三相异步盘式制动电机(三相盘式制动异步电动机)的问题解决了您的问题,那么我们由衷的感到高兴!