如果你是個汽車發燒友,對整車上使用的各種機械類小玩意兒了如指掌,或者你是個動漫小看客,對大陸流行卡通片《喜羊羊與灰太狼》中的角色如數家珍,那么,接下來的內容你將接受的異常迅速。如果你兩者皆不是,別擔心,這樣你將既學了知識,又看了動畫。可能我的比喻不夠恰當,但是當筆者再次趴在床上,咬著蘋果,邊玩手機游戲邊看這部動畫片時,馬上將驅動電機和卡通人物聯系了起來,它們的性格怎么會如此相像!如果業內人士覺得我在褻瀆兩者,那也請稍安勿躁,就像我平時經常說的,但求理解,不求甚解。
直流驅動電機——慢羊羊
性能特點:5分鐘峰值比功率小(0.3kW/kg左右),設計時間較早,在工業領域應用廣泛,體積、重量大,有刷、難于密封致使在汽車中安裝不方便;但機械特性好,控制簡單,成本低廉。基本構造分為定子與轉子。
慢羊羊性格特點:學識淵博,資歷老,羊村的領導者,容易相處,可是走路太慢、古板、啰嗦。
相似度:★★★★★
工作原理:當電線(繞組)置于由磁鐵(或永久磁鐵)形成的磁場內時,將繞組中流過電流時產生的電磁力轉變為旋轉力(轉矩)。通過這一原理使轉子產生連續的旋轉,從而滿足各種需要。但是直流電動機中途必須更換電流的流向,這一更換在換向器(整流子)和電刷的接觸點旋轉的同時,被最終實現。
交流感應電機——喜羊羊
性能特點:堅實可靠,5分鐘峰值比功率國內水平為0.7kW/kg左右,動力儲備性能好,重量輕,體積小,成本低;但功率因數滯后,輕載功率因數低,調速性能稍差,制動回收性能不理想。基本構造為定子、定子繞組、轉子、轉子繞組。
喜羊羊性格特點:堅強、機智、勇敢、樂觀,缺點是喜歡惡作劇。
相似度:★★★★
工作原理:當三相異步電機接入三相交流電源時,三相定子繞組流過三相對稱電流產生的三相磁動勢(定子旋轉磁動勢)并產生旋轉磁場。該旋轉磁場與轉子導體有相對切割運動,根據電磁感應原理,轉子導體產生感應電動勢并產生感應電流。根據電磁力定律,載流的轉子導體在磁場中受到電磁力作用,形成電磁轉矩,驅動轉子旋轉,當電動機軸上帶機械負載時,便向外輸出機械能。
永磁同步電機——沸羊羊
性能特點:效率高,功率密度很大,5分鐘峰值比功率為1.25kW/kg左右,結構精簡;但是控制復雜,對性能穩定性影響大,產生較大的脈沖和沖擊力。永磁同步電機是用永磁體取代繞線式同步電機轉子中的勵磁繞組,省去了勵磁線圈、滑環電刷。轉子分為凸裝式、嵌入式和內埋式三種基本結構。
沸羊羊性格特點:健壯、勇敢,但是莽撞、自以為是、好勝、不穩重。
相似度:★★★★★
工作原理:在電機的定子中通入三相對稱交流電。由于電機定子三相繞組接入三相對稱交流電而產生旋轉磁場,用旋轉磁極S、N來模擬,根據磁極異性相吸、同性相斥的原理,不論定子旋轉磁極與永磁轉子起始時相對位置如何,定子的旋轉磁極由于磁拉力拖著轉子同步旋轉。
奧迪Q5的混合動力版和A3純電動中所使用的就是永磁同步電機。
開關磁阻電機——美羊羊
性能特點:力矩動態響應快,5分鐘比功率為0.5kW/kg左右,電機轉子無繞組,成本低,無明顯的熱量產生,延長了軸承壽命,凸極轉子轉動慣量低;但振動大、噪聲大,控制主電路復雜。基本構造為,電機定、轉子均由普通硅鋼片疊壓而成的雙凸極結構。
美羊羊性格特點:善良,可愛,心靈手巧,缺點是經常會大吵大鬧,還帶有女人的復雜與敏感。
相似度:★★★★★
工作原理:由于定子和轉子極是凸極結構,所以每相繞組的電感L隨轉子位置的變化而變化,開關磁阻電機的工作原理遵循磁阻最小的原則,當B相繞組受到激勵時,為減小磁路的磁阻,轉子順時針旋轉,直到轉子極2與定子極B相對,此時磁路的磁阻最小。然后,切斷繞組B的激勵,給繞組A施加激勵,磁阻轉矩使轉子極1與定子極A相對。轉矩方向一般指向最近的一對磁極相對的位置。因此,根據轉子位置傳感器的反饋信號,相繞組按B-A-D-C的順序導通,使轉子沿順時針方向連續旋轉(如右圖)。
通過上面的介紹我們可以看到,直流驅動電機的不給力、使用麻煩和資歷老;交流感應電機的均衡性能;交流感應電機的大比功率和大沖擊;開關磁阻電機的良好性能和復雜,分別和慢羊羊、喜羊羊、沸羊羊、美羊羊的任務性格相似,假如我們遇上了灰太狼,你會希望和誰一起戰斗?
《產品可靠性報告》

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