电机大揭秘直流电机交流电机与电子整流电机它们的神秘面纱被逐渐剥离
导语:工程师在选择直流(DC)电机或交流(AC)电机时,通常会权衡其性能。近期,电子整流(EC)电机的出现,为能量输出和能源效率提供了新的选择。
据外媒报道,工程师常在直流(DC)电机与交流(AC)电机之间进行选择。最近,电子整流(EC)技术加入了竞争,该设备能够精确控制能量输出,并显著提升能源效率。这种先进的技术目前正逐步替代传统的直流和交流电机,可以实现高效率调节。此外,电子整流电机与无刷直流电机会受到外置电子线路板的控制,从而提高了控制精度和系统效率。
了解直流与交流电机的原理
直流電機通過碳刷與轉子間之間進行變化,以改變旋轉電枢內部電流量及磁場方向,並由固定式永磁體與轉子的相互作用產生轉動效果。
根據Maxon公司信息,一般情况下,由于内转子受限於机械接触部分,如碳刷等,其使用寿命约为1000-1500小时,在极端负载下可能仅有不足100小时。在较好的工作条件下,一些型号可达到1.5万小时以上。此外,由于高速运行限制于整合环制动器,上限一般不超过每分钟转速1,000次(RPM)。
尽管如此,这类直接驱动设备拥有较高效率,但存在损耗因素,如绕组初始阻力、摩擦、涡轮损失等都会导致其有效性降低。而异步感应类型则采用多个绕组并通过变频输入来产生定子磁场,最终产生转子磁场,而同步类型则是另外一种感应类型,它运行时频率要求更高,当滑环或永磁体中有当前通过时产生强大的磁场,从而推动装置运动。
对于这些设备来说,他们所表现出的功用将对应它们所处位置上特定的性能曲线,其中最高点就是他们最佳工作点。如果不按照这个点运行,那么他们就无法发挥最优性能。由于异步感应过程中产生额外耗费,因此它比直接驱动类型要差30%以上,比如因为永磁体生成副本第二级次强大反向域力。
图表展示了各种不同型号间比较,即三相感应式、单相感应式以及罩极风扇带来的有效性对比结果显示出其操作范围从15%到25%,再至30%-50%,最后以60%-75%作为最优值。这使得这类新兴产品在小型风扇、小尺寸伺服系统以及行动监控应用中非常适用。但现在正在尝试将这种设计应用到大功率输送带及冷却系统等领域中的使用上去。在速度管理方面,这种被称作“多速”功能已经成为这一系列产品的一部分。而同样提供多种管理选项的是交流自主运算方式,但这些都需要一个可调节一次变压器来调整正弦波形态,以及增加噪音问题且影响长期稳定性。此举也涉及到了集成微处理器可以完成所有相关任务,并且还包括软启动功能,使得整个过程更加平滑并减少热量积累,同时保持低噪声环境。