浅谈无刷电机故障原因及处理方法

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。因为无刷直流电动机是以自控式工作的,所以不会像变频调速下重载发动的同步电机那样在转子上另加发动绕组,也不会在负载骤变时发作振动和失步。中小容量的无刷直流电动机的永磁体,现在多选用高磁能级的稀土钕铁硼(Nd-Fe-B)材料。因此,稀土永磁无刷电动机的体积比同容量三相异步电动机缩小了一个机座号。

 
作业原理
无刷直流电动机是选用半导体开关器材来完成电子换向的,即用电子开关器材替代传统的触摸式换向器和电刷。它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等长处,广泛使用于高级录音座、录像机、电子仪器及自动化办公设备中。
无刷直流电动机由永磁体转子、多极绕组定子、方位传感器等组成。方位传感按转子方位的改动,沿着必定次第对定子绕组的电流进行换流(即检测转子磁极相对定子绕组的方位,并在断定的方位处发作方位传感信号,经信号改换电路处理后去操控功率开关电路,按必定的逻辑联系进行绕组电流切换)。定子绕组的作业电压由方位传感器输出操控的电子开关电路供给。
方位传感器有磁敏式、光电式和电磁式三种类型。
选用磁敏式方位传感器的无刷直流电动机,其磁敏传感器材(例如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏诂极管、磁敏电阻器或专用集成电路等)装在定子组件上,用来检测永磁体、转子旋转时发作的磁场改动。
选用光电式方位传感器的无刷直流电动机,在定子组件上按必定方位装备了光电传感器材,转子上装有遮光板,光源为发光二极管或小灯泡。转子旋转时,因为遮光板的效果,定子上的光敏元器材将会按必定频率间歇间生脉冲信号。
选用电磁式方位传感器的无刷直流电动机,是在定子组件上设备有电磁传感器部件(例如耦合变压器、挨近开关、LC谐振电路等),当永磁体转子方位发作改动时,电磁效应将使电磁传感器发作高频调制信号(其幅值随转子方位而改动)。
 
结构解析
结构上,无刷电机和有刷电机有相似之处,也有转子和定子,只不过和有刷电机的结构相反;有刷电机的转子是线圈绕组,和动力输出轴相连,定子是永磁磁钢;无刷电机的转子是永磁磁钢,连同外壳一同和输出轴相连,定子是绕组线圈,去掉了有刷电机用来替换改换电磁场的换向电刷,故称之为无刷电机(Brushless motor),那现在就有问题了,没有了电磁场的改换,如何让无刷电机滚动呢?
简略而言,依托改动输入到无刷电机定子线圈上的电流波交变频率和波形,在绕组线圈周围构成一个绕电机几许轴心旋转的磁场,这个磁场驱动转子上的永磁磁钢滚动,电机就转起来了,电机的功能和磁钢数量、磁钢磁通强度、电机输入电压巨细等要素有关,更与无刷电机的操控功能有很大联系,因为输入的是直流电,电流需求电子调速器将其变成3相沟通电,还需求从遥控器接纳机那里接纳操控信号,操控电机的转速,以满意模型运用需求。 总的来说,无刷电机的结构是比较简略的,真实决议其运用功能的仍是无刷电子调速器,好的电子调速器需求有单片机操控程序设计、电路设计、杂乱加工工艺等进程的整体操控,所以价格要比有刷电机高出许多。
 
无刷电机空载起步振动过大的原因
从另一方面来讲,动极板与机壳间的水电阻,因经过电流而发热,在水电阻负温度特性的效果下,电阻也会逐步削减。归纳上述两方面的效果下,使电动机以恒定电流、恒定转矩起动。
无刷电机空载起步振动过大是什么原因?无刷自控电机软起动器是将起动电阻直接设备在电动机的转轴上,使用电机旋转时发作的离心力作为动力,操控电阻的巨细,到达削减电机起动电流、添加起动转矩,使绕线式异步电动机完成无刷自控工作的设备。它主要由机壳、电解液、动极板、绷簧、接线柱、安全阀、排气阀等构成。无刷电机空载起步振动过大的原因大约就是以上的几种状况。电机的故障检测与
 
电机的故障检测与排查办法,一般分以下几点
1、电机的空载电流大
丈量办法如下:用万用表的20A档位,把万用表的红黑表笔串联接在操控器的电源输入端。打开电源,在电机不滚动的状况下,记载下此刻万用表的最大电流数值A1,滚动转把,使电机高速空载滚动10秒钟以上,电机转速安稳今后,开端调查并记载此刻万用表的最大数值A2。电机的空载电流=A2-A1。
各种电机的无故障最大极限空载电流参阅表如下:
电机方式额外电压24V额外电压36V
侧挂电机2.2A1.8A
高速有刷电机1.7A1.0A
低速有刷电机1.0A0.6A
高速无刷电机1.7A1.0A
低速无刷电机1.0A0.6A
当电机的空载电流大于参阅表极限数据时,标明电机呈现了故障。电机空载电流大的原因有:
1)电机内部机械冲突大。2)线圈部分短路。3)磁钢退磁。咱们持续往下做有关的测试与查看项目,能够进一步判别出故障原因或故障部位。
 
2、电机的空载/负载转速比大于1.5
丈量办法如下:打开电源,滚动转把,使电机高速空载滚动10秒钟以上,电机转速安稳今后,用手持式速度/转速丈量计丈量此刻电机的空载最高转速N1,在规范载荷下,行进200m间隔以上,开端丈量电机的负载最高转速N2。
空载/负载转速比=N2÷N1
当电机的空载/负载转速比大于1.5时,阐明电机的磁钢退磁现已适当厉害了,应该替换电机里边整套的磁钢,一般在电动车的实际修补进程中是替换整个电机。
 
3、电机发热
用非触摸式的红外线温度计,或万用表的温度丈量档位(带温度丈量的万用表),丈量电机端盖的温度超越环境温度30℃ 以上时,标明电机的温升现已超出了正常范围,一般电机的温升在25℃ 以下。
电机发热的直接原因是因为电流大引起的。电机电流i,电机的输入电动势E1,电机旋转的感生电动势(又名反电动势)E2,与电机线圈电阻R之间的联系是:
i=(E1-E2)÷R
i增大,阐明R变小或E2减小了。R变小一般是线圈短路或开路引起的。E2减小一般是磁钢退磁引起的或者是线圈短路、开路引起的。
在电动车的整车的修补实践中,处理电机发热的故障,一般是替换电机。
 
4、电机在工作时内部有机械磕碰或机械噪音
不管高速电机仍是低速电机,在负载工作时都不该该呈现机械磕碰或不接连不规则的机械噪音。
 
5、无刷电机缺相
无刷电机缺相一般是因为无刷电机的霍耳元件损坏引起的,咱们能够经过丈量霍耳元件输出引线相对霍耳地线和相对霍耳电源引线的电阻,用比较法判别是哪只霍耳元件呈现故障。
为保证电机换相方位的准确,一般主张同时替换一切的三个霍耳元件。替换霍耳元件之前,有必要弄清楚电机的相位代数角是120度仍是60度,一般60度相角电机的三个霍耳元件的摆放方位是平行的。而120度相角电机,三个霍耳元件中心的一个霍耳元件是呈翻转180度方位摆放的。
     
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发布时间: 2019-03-29 17:04:30 <<返回列表
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