無刷直流電機的應(yīng)用特點及常見故障
隨著我國改革開放的進步和社會生產(chǎn)力的發(fā)展，人們生活節(jié)奏的加快，活動范圍的不斷擴大，人們希望獲得一種輕便快捷、簡單安全的交通工具。前幾年，人們選擇了燃油助動車，但由于燃油助動車采用小容量二沖程汽油發(fā)動機為動力，其廢氣排放濃度是一般轎車的3-5倍，其污染程度引起了社會各界和主管部分的高度重視。在上海、蘇州等大中城市，于1996年便開始禁止燃油助動車上牌照。而電動自行車由于輕便、快捷，適應(yīng)了現(xiàn)代人追求環(huán)保、效率、安全的需要，所以受到了廣大消費者的普遍歡迎，得以再度興起。1998年我國電動自行車的年產(chǎn)量約6萬輛，1999年產(chǎn)量翻番，達13萬輛，主要生產(chǎn)集中在華東地區(qū)。進進2000年以來，不少地區(qū)的銷售情況也十分喜人，市場遠景廣闊。電動自行車并不是簡單地在自行車上加上電池和電動機，而是包括電池、控制系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、電機四大塊，并且采用了很多的新技術(shù)和新材料。單從其驅(qū)動裝置———電機來看就有很高的技術(shù)含量。電動自行車的電機經(jīng)過十多年的發(fā)展，曾經(jīng)有變頻電機、開關(guān)磁阻電機、有刷直流電機、無刷電機等多種驅(qū)動方案。經(jīng)過市場驗證，目前較為成熟的有兩大類：一類是帶減速齒輪的有刷電機，有盤式結(jié)構(gòu)和圓柱結(jié)構(gòu)兩種；另一類是不帶減速齒輪的直接驅(qū)動的無刷直流電機。
無刷直流電動機之所以被廣泛應(yīng)用于電動自行車，是由于它與傳統(tǒng)的有刷直流電動機相比具有以下二方面的上風。（1）壽命長、免維護、可靠性高。在有刷直流電動機中，由于電機轉(zhuǎn)速較高，電刷和換向器磨損較快，一般工作1000小時左右就需更換電刷。另外其減速齒輪箱的技術(shù)難度較大，特別是傳動齒輪的潤滑題目，是目前有刷方案中比較大的困難。所以有刷電機就存在噪聲大、效率低、易產(chǎn)生故障等題目。因此無刷直流電動機的上風很明顯。（2）效率高、節(jié)能。一般而言，因無刷直流電動機沒有機械換向的磨擦損耗及齒輪箱的消耗，以及調(diào)速電路損耗，效率通?？筛哂?5%，但考慮到實際設(shè)計中的最高性價比，為減少材料消耗，一般設(shè)計為76%。而有刷直流電動機的效率由于齒輪箱和超越離合器的消耗，通常在70%左右。
無刷直流電動機的常見故障通常從其三個組成部分來檢查。在不清楚故障部位時，首先應(yīng)該檢查電動機本體，其次是位置傳感器，最后檢查驅(qū)動控制電路。在電動機本體中，可能出現(xiàn)的題目是：A、電動機繞組接觸不良，斷線或短路。會造成電動機不轉(zhuǎn)；電動機在某些位置能夠起動，而在某些位置不能起動；電動機運行不平衡。B、電動機主磁極退磁，會使電動機轉(zhuǎn)矩明顯小，而空載轉(zhuǎn)速高、電流大。在位置傳感器上常見題目是霍爾元件損壞、接觸不良、位置變化，都會使電動機輸出轉(zhuǎn)矩變小，嚴重時會使得電動機不動或在某一點往返振動。在驅(qū)動控制電路中最輕易出現(xiàn)故障的是功率晶體管，即由于長期過載、過電壓或短路使功率晶體管損壞。以上是對無刷電動機的常見故障進行的簡單分析，在電動機實際運行時題目會是多種多樣的，檢查者應(yīng)留意在沒有確切把握情況時，不能隨意通電，以免造成電動機的其他器件損壞。
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