29.什么原因?qū)е码姍C(jī)會(huì)發(fā)熱?這是一個(gè)怎樣的過程?
電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)電機(jī)內(nèi)有功率損耗,最終都將變成熱能,這就會(huì)使電機(jī)溫度升高,超過了周圍環(huán)境溫度。電機(jī)溫度比環(huán)境溫度高出的值稱為升溫。一旦有了升溫,電機(jī)就要向周圍散熱;溫度越高、散熱越快。當(dāng)電機(jī)單位時(shí)間發(fā)出的熱量等于散出的熱量時(shí),電機(jī)溫度不再增加,而保持著一個(gè)穩(wěn)定不變的溫度,即處于發(fā)熱與散熱平衡的狀態(tài)。
30.一般點(diǎn)擊允許溫升是多少?電機(jī)的溫升對(duì)電機(jī)中的哪個(gè)部分影響最大?是怎么定義的?
電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí),從盡量發(fā)揮它的作用出發(fā),所帶負(fù)載即輸出功率越大越好(若不考慮機(jī)械強(qiáng)度)。但是輸出功率越大、損耗功率越大,溫度越高。我們知道,電機(jī)內(nèi)耐溫最薄弱的東西是絕緣材料,如漆包線。絕緣材料耐溫有個(gè)限度,在這個(gè)限度內(nèi),絕緣材料的物理、化學(xué)、機(jī)械、電氣等各方面性能都很穩(wěn)定,其工作壽命一般約為 20 年。
超過這個(gè)限度,絕緣材料的壽命就急劇縮短,甚至?xí)龤А_@個(gè)溫度限度,稱為絕緣材料的允許溫度。絕緣材料的允許溫度,就是電機(jī)的允許溫度;絕緣材料的壽命,一般就是電機(jī)的壽命。
環(huán)境溫度隨時(shí)間、地點(diǎn)而異,設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)規(guī)定取 40 攝氏度為我國標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度。因此絕緣材料或電機(jī)的允許溫度減去 40 攝氏度即為允許溫升,不同絕緣材料的允許溫度是不一樣的,按照允許溫度的高低,電機(jī)常用的絕緣材料為 A 、 E 、 B 、 F 、 H 五種。
按環(huán)境溫度為 40 攝氏度計(jì)算,這五種絕緣材料及其允許溫度和允許溫升如下所示,分別對(duì)應(yīng)等級(jí)、絕緣材料、允許溫度、允許溫升。
A 經(jīng)過浸漬處理的棉、絲、紙板、木材等,普通絕緣漆 105 65
E 環(huán)氧樹脂、聚脂薄膜、青殼紙,三酸纖維,高度絕緣漆 120 80
B 用提高了耐熱性能的有機(jī)漆作粘合劑的云母、石棉、和玻璃纖維組合物 130 90
F 用耐熱優(yōu)良的環(huán)氧樹脂粘合或浸漬的云母、石棉和玻璃纖維組合物 155 115
H 用硅有樹脂粘合或浸漬的云母、石棉或玻璃纖維組合物,硅有橡膠 180 140
31.怎樣測量無刷電機(jī)的相角?
接通控制器電源,由控制器給霍爾元件供電,就可以檢測到無刷電機(jī)的相角了。方法如下:用萬能表的 +20V 直流電壓檔,并將紅表筆接 +5V 線,黑筆分別測量三個(gè)引線的高低電壓,按 60 度及 120 度電機(jī)的換相表對(duì)照即可。
32.為什么任意一臺(tái)直流無刷控制器和直流無刷電機(jī)不能隨意接上就能正常轉(zhuǎn)動(dòng)起來?為什么直流無刷會(huì)有倒相序之說?
一般來說直流無刷電機(jī)在實(shí)際運(yùn)動(dòng)中是這樣一個(gè)過程:電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) —— 轉(zhuǎn)子磁場方向改變 —— 當(dāng)定子磁場方向和轉(zhuǎn)子磁場方向的夾角到 60 度電角度時(shí) —— 霍爾信號(hào)改變 —— 相線電流方向改變 —— 定子磁場向前跨越 60 度電角度 —— 定子磁場方向和轉(zhuǎn)子磁場方向夾角為 120 度電角度 —— 電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
這樣我們就明白了,霍爾有六種正確的狀態(tài)。當(dāng)特定的霍爾告訴控制器時(shí),控制器就有特定的相線輸出狀態(tài)。所以倒相序就是要完成這樣的一個(gè)任務(wù),就是使定子的電角度始終按一個(gè)方向以 60 度電角度步進(jìn)。
33.如果 60 度的無刷控制器用在 120 度的無刷電機(jī)上會(huì)有什么狀況?反之又如何?
都會(huì)倒至缺相現(xiàn)象,不能正常轉(zhuǎn)動(dòng);但捷能所采用的控制器是一種智能型無刷控制器能夠自動(dòng)識(shí)別 60 度電機(jī)或 120 度電機(jī),從而可以兼容適配二種電機(jī),使得維修更換更加方便。
34.直流無刷控制器和直流無刷電機(jī)怎樣能倒出正確的相序?
第一步要保證霍爾線的電源線和地線與控制器上相對(duì)應(yīng)的線插好,而三個(gè)電機(jī)霍爾線與三個(gè)電機(jī)線對(duì)控制器的接法共有 36 種,最簡單而笨的方法是每種狀態(tài)逐一試驗(yàn)。換接時(shí)可以不斷電進(jìn)行,但一定要仔細(xì),也要有一定的次序。要注意每次擰轉(zhuǎn)不要太大,如果電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)不順利,則這種狀態(tài)就是不對(duì)的,轉(zhuǎn)把擰的太大就有損控制器,如果出現(xiàn)反轉(zhuǎn)的情況,在知道控制器的相序的情況下就是把控制器霍爾線 a 、 c 互換,點(diǎn)擊線 A 相與 B 相互換,即可倒為正轉(zhuǎn)。最后驗(yàn)證接得正確方法是大電流運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)正常。
35.如何用 120 度無刷控制器控制 60 度電機(jī)?
在無刷電機(jī)霍爾信號(hào)線 b 相與控制器采樣信號(hào)線之間加方向線路即可。
36.有刷高速電機(jī)和有刷低速電機(jī)有什么直觀上的區(qū)別?
A. 高速電機(jī)有超越離合器,往一個(gè)方向轉(zhuǎn)輕松,往另一個(gè)方向轉(zhuǎn)費(fèi)盡;低速電機(jī)雙向轉(zhuǎn)斗一樣輕松。
B. 高速電機(jī)的車轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)噪音較大,低速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)噪音較小。有經(jīng)驗(yàn)的人很容易憑耳朵識(shí)別。
37.什么是電機(jī)的額定運(yùn)行狀態(tài)?
在電機(jī)運(yùn)行時(shí),若各個(gè)物理量都與它的額定值一樣,就稱為額定運(yùn)行狀態(tài),在額定運(yùn)行狀態(tài)下工作,電機(jī)能可靠的運(yùn)行,并具有最好的綜合性能。
38.電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩是怎么計(jì)算出來的?
點(diǎn)擊軸上輸出的額定轉(zhuǎn)矩可以用 T2n 表示,其大小是輸出的機(jī)械功率額定值除以轉(zhuǎn)交速度的額定值,即 T2n=Pn 其中 Pn 的單位為 W、Nn 的單位為 r/min、 T2n 單位是 N.M, 如果 PNM 單位用 KN ,系數(shù) 9.55 改為 9550 。
故可以得出,如果在電機(jī)額定功率相等的條件下,電機(jī)的轉(zhuǎn)速低其轉(zhuǎn)矩越大。
39.電機(jī)的啟動(dòng)電流是怎么定義的?
一般要求電機(jī)的啟動(dòng)電流不能超過其額定電流的 2~5 倍,這也是為什么在對(duì)控制器上作限流保護(hù)的一個(gè)重要原因。
40.市場上銷售的電機(jī)轉(zhuǎn)速為什么越來越高?及有何影響?
供應(yīng)商方面提速可以降低成本,同樣是低速點(diǎn)擊,速度高了線圈匝數(shù)就少了,也省了硅鋼片,磁鋼數(shù)目也少了,購買者認(rèn)為高速就好。
額定速度工作時(shí),其功率不變,但在低速區(qū)時(shí)效率明顯低了,也就是啟動(dòng)無力。
效率低,需要用大電流啟動(dòng),騎行時(shí)電流也大,對(duì)控制器的限流要求大,對(duì)電池也不好。
41.出現(xiàn)電機(jī)異常發(fā)熱情況怎么維修?
維修處理的方法一般為更換電機(jī),或進(jìn)行維修保。
42.電機(jī)的空載電流大于參考表極限數(shù)據(jù)時(shí)表明電機(jī)出現(xiàn)了故障,產(chǎn)生的原因有哪些?怎么維修?
點(diǎn)擊內(nèi)部機(jī)械摩擦大;線圈局部短路;磁鋼退磁;直流電機(jī)換相器積碳。維修處理的方法一般那為更換電機(jī),或更換碳刷,清理積碳。
43.各種電機(jī)的無故障最大極限空載電流是多少?
以下分別對(duì)應(yīng)電機(jī)形式、額定電壓 24V 時(shí)、額定電壓 36V 時(shí):
側(cè)掛電機(jī) 2.2A 1.8A
高速有刷電機(jī) 1.7A 1.0A
低速有刷電機(jī) 1.0A 0.6A
高速無刷電機(jī) 1.7A 1.0A
低速無刷電機(jī) 1.0A 0.6A
44.電機(jī)空轉(zhuǎn)電流如何測量?
將萬用表置于 20A 檔位,將紅黑表筆竄連接在控制器的電源輸入端。打開電源,再電機(jī)不轉(zhuǎn)的情況下,記錄下此時(shí)萬用表的最大電流 A1 。轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)把,使電機(jī)高速空載轉(zhuǎn)動(dòng) 10s 以上,等待電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后,開始觀察并記錄此時(shí)萬用表的最大數(shù)值 A2 。電機(jī)空載電流 =A2-A1 。
45.如何識(shí)別電機(jī)的好壞?關(guān)鍵看哪些參數(shù)?
主要是空載電流和騎行電流的大小,與正常值對(duì)比,及電機(jī)效率和扭矩的高低,以及電機(jī)的噪聲、振動(dòng)和發(fā)熱量,最好的方法是用測功機(jī)測試效率曲線。
46.180W 和 250W 電機(jī)有何區(qū)別?對(duì)控制器有何要求?
250W 的騎行電流大,對(duì)控制器的功率余量及可靠性要求較高。
47.為什么在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下,電動(dòng)車的騎行電流會(huì)因電機(jī)的額定不同而不同?
眾所周知,標(biāo)準(zhǔn)條件下,以額定負(fù)載 160W 來計(jì)算,在 250W 的直流電機(jī)上騎行電流為 4 — 5A 左右,而在 350W 直流電機(jī)上騎行電流略高一些。
舉個(gè)例子:如果電池電壓為 48V,兩個(gè)電機(jī) 250W 和 350W ,其額定效率點(diǎn)都為 80% ,則 250W 電機(jī)的額定工作電流為 6.5A 左右,而 350W 電機(jī)的額定工作電流為 9A 左右。
而一般電機(jī)的效率點(diǎn)是工作電流偏離額定工作電流越遠(yuǎn),其值越小,同在 4 — 5A 的負(fù)載情況下,在 250W 的電機(jī)效率為 70% , 350W 的電機(jī)效率為 60% ,則在 5A 的負(fù)載下,
250W 的輸出功率為 48V*5A*70%=168W
350W 的輸出功率為 48V*5A*60%=144W
而 350W 電機(jī)為了使輸出功率滿足騎行要求即達(dá)到 168W (差不多是額定負(fù)載),則只有使電源增加,從而使效率點(diǎn)增高。
48.為什么在同樣的環(huán)境下, 350W 的電機(jī)要比 250W 的電機(jī)的電動(dòng)車的續(xù)行里程短?
由于同樣的環(huán)境下, 350W 電機(jī)的電動(dòng)車騎行電流大所以在電池一樣的情況下,其續(xù)行里程會(huì)短。
49.對(duì)于電動(dòng)助力車廠家應(yīng)該怎么去選擇電機(jī)?根據(jù)什么去選擇電機(jī)?
對(duì)于電動(dòng)車來說其電機(jī)選擇的最關(guān)鍵因素是電機(jī)額定功率的選擇。
電機(jī)額定功率選擇一般分為三個(gè)步驟:
第一步,計(jì)算負(fù)載功率 P
第二步,根據(jù)負(fù)載功率,預(yù)選電機(jī)的額定功率及其他。
第三步,校核預(yù)選電機(jī)。
一般先校核發(fā)熱溫升,再校核過載能力,必要時(shí)校核啟動(dòng)能力。都通過了,預(yù)選的電機(jī)便選定了;通不過從第二步重新進(jìn)行,直到通過為止。切忌在滿足負(fù)載的要求下,電機(jī)的額定功率越小越經(jīng)濟(jì)。
第二步做好后,要根據(jù)環(huán)境溫度的不同進(jìn)行溫度校正,額定功率是在國家標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度為 40 攝氏度前提下進(jìn)行的。若環(huán)境溫度常年都較低或都比較高,未來充分利用電機(jī)的容量,應(yīng)對(duì)電機(jī)的額定功率進(jìn)行修正。例如常年溫度偏低,電機(jī)世紀(jì)額定功率應(yīng)比標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 Pn 高,相反,常年溫度偏高的,應(yīng)降低額定功率使用。
總體來說,在環(huán)境溫度確定的情況下,選擇電動(dòng)車的電機(jī)應(yīng)根據(jù)電動(dòng)車的騎行狀態(tài)來定,電動(dòng)車的騎行狀態(tài)越能使電機(jī)接近額定工作狀態(tài)越好,而電動(dòng)車的騎行狀態(tài)一般是根據(jù)路況而定的。如天津市路面平整,則小功率電機(jī)足夠;如果要用較大功率的電機(jī),則會(huì)造成能源的浪費(fèi),造成續(xù)行里程短。如果在重慶山路多,則適宜用功率較大的電機(jī)。
50.60度直流無刷電機(jī)比120度直流無刷電機(jī)更有勁,對(duì)嗎?為什么?
從市場發(fā)現(xiàn)在和很多客戶溝通的時(shí)候,普遍存在著這樣一個(gè)謬誤!認(rèn)為 60 度電機(jī)比 120 度有勁。從無刷電機(jī)的原理上以及事實(shí)證明,其實(shí) 60 度電機(jī)也好, 120 度電機(jī)也罷!所謂度數(shù)只是用來告訴無刷控制器什么時(shí)候該讓惦記的哪兩根相線導(dǎo)通而已。根本沒有誰比誰更有勁之說!240 度和 300 度也是一樣,沒有誰比誰更有勁之說。