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各种电机优缺点比较
编辑:前尘往事 识别码:24-713075 15号文库 发布时间: 2023-09-24 22:23:04 来源:网络

第一篇:各种电机优缺点比较

各种电机优缺点比较: 驱动电机选择方案

要使电机可以调节平板获得想要的角度,电机必须要有很好的激动性能,不但能够有足够的响应速度,还能平稳地进行精密的定位。直流电机

优点:采用PWM控制的直流电机,直流电机可以对电机的速度进行平滑的调节。

直流电机调速性能好(调速性能是指电动机在一定负载的条件下,根据需要,人为地改变电动机的转速。直流电动机可以在重负载条件下,实现均匀、平滑的无极调速,而且调速范围较宽)

起动力矩大。可以均匀而经济地实现转速调节。因此,凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械,如大型可逆轧钢机,卷扬机,电力机车等,都用直流电动机拖动。动态特性好

缺点:在电源上:需要交流电的整流或直流发电机供电。步进电机

优点: 用单片机控制的步进电机,由于控制信号是数字信号,不再需要数/模转换;步进电机采用脉冲驱动,转动的方向、速度都是可控的。便于根据测量的角度根据需要调节步进电机的转动。

步进电机的旋转角度正比于脉冲数,精度高且不累计误差,具有较好的位置精度和运动的重复性。另外步进电机的显著特点就是快速启停能力的转换精度高,正反转控制灵活。

步进电机不需要使用传感器就能精确定位 缺点:其驱动能力有限(不适合驱动小车)。减速电机

优点:减速电机结构紧凑,体积小,承受过载能力强,且能耗低,性能优越,效率高,振动小。缺点:由于机械效率影响,减速电机输出扭矩的增加和电机功率的增加不成正比,易出现死区现象,不利于控制。

显示系统方案

LED数码管显示器

优点:LED数码管电压低、寿命长、对外界环境要求低,易于维护,同时它是采用BCD编码显示数字,亮度高。

缺点:其功耗大,电路复杂,占用资源较多,显示信息量少,精度低。

LCD液晶显示器

优点:微功耗,显示信息量大、字迹清晰、美观、视觉舒适,使整个控制系统更加人性化。

小车循迹方案 红外探测法 用红外对管,利用不同颜色对红外线的吸收率不同的原理进行,配合比较电路就可实现。利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点,在小车形式过程中不断地向地面发射红外光,当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射,反射光被小车上的接收管吸收;如果遇到黑线则红外光被吸收,小车上的接收管接收不到红外光。单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。

优点:本身不发出任何辐射,器件功耗很小。

缺点:红外探测器探测距离有限,一般最大不应超过3cm。工作不够稳定,且容易受外界光线的影响 摄像头

用摄像头采集跑道,把数据进行二值化,然后进行实现。具有光电传感器无法比拟的前瞻性 待处理数据庞大,耗电多,价格高

电源

直流电源的最简单的供电方法是用电池,但是电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用直流电源。

第二篇:各电机的优缺点

有刷串励电机(Series Motor):

如今国内常用的车用电机,优点是控制简单。串励直流电动机有软的机械特性、转速随负载变化较大、负载轻转速快、负载重转速慢、转矩近似与电枢电流的平方成正比变化,起动转矩比并励电动机大,适用于要求起动转矩特别大,而对转矩的稳定无要求的运输拖动机械。

有刷他励电机(Shunt Motor):

他励直流电动机有硬的机械特性,转矩随电枢电流成正比变化,相同情况下,起动转矩比串励电动机小,适用于转速要求稳定,而对起动转矩无特别要求的负载。

并可通过弱磁等技术提高车速,目前国内应用较少原因是该电机控制器成本高、技术难度大。对电机厂而言他励电机和串励电机成本及价格一般是一样的,只是励磁绕线方式不同。目前凯利公司的他励电机控制器总成价格已经较串励电机控制器总成便宜(主要是由于串励电机需要换向接触器,他励电机可通过控制器换向,节省的换向接触器成本),已经适合大批量应用。

有刷永磁电机(Permanent Magnet Motor):

特性和他励电机较像,因为他的励磁是由永久磁铁来提供,所以比他励电机省电。缺点是电机价格贵。他励和永磁电机因为其特性,可实现刹车时再生发电回收部分电能功能,一般可回收5%-10%,可明显提高续航里程。

无刷永磁电机(Brush-less DC Motor):

无刷永磁电机的励磁也是由永久磁铁来提供,但是内部少了碳刷,需要由控制器来控制电机实现换向。目前主要是低功率应用较多,像200W-800W,目前主要应用在电动自行车领域。大功率无刷电机目前也已经上市但是电机较少,大功率无刷控制器更少且市场价格较贵。目前凯利公司正在研制电压最高80V,电流最高350A的无刷大功率控制器,将在二个月内小批量投放市场,有望改变大功率无刷电机控制器整体价格高的缺点。

交流电机(AC Motor):

电机效率比直流电机稍高,其是通过控制器改变输出交流频率和电压来调速。缺点是控制器及配套价格高,但电机成本低。目前主要应用在电动叉车领域。凯利正在研制电压最高80V,电流最高350A的交流大功率交流控制器,将在二个月内小批量投放市场,有望改变交流电机控制器整体配套价格高的缺点。

轮毂电机:

轮毂电机可分为有刷和无刷永磁式,现在一般是无刷永磁式较多。如果是车上装二个无刷永磁式轮毂电机就需要二个无刷控制器,基于无刷电机原理难以实现一个无刷控制器控制二个无刷电机,如果二个控制器二个无刷电机时其中一个出问题时将出现严重事故,最佳方案是有一个中央控制器分别控制二个或四个无刷控制器来控制轮毂电机,但这技术难度大、开发周期长,目前暂无相应控制器产品。轮毂电机目前主要应用在电机自行车、电动摩托车领域,暂无通用型电动汽车用轮毂电机,只有少数公司在研究中。此电机存在相互旋转表面,因此密封困难,整车涉水能力不强;轮毂电机一般只经过轮胎一级减振,系统对电机允许最大振动加速度要求大,疲劳寿命要求高;由于轮毂电机转子构成了车轮的转动惯量,影响了车辆的加速性能。

第三篇:无刷电机和有刷电机优缺点相比较(小文档网整理)

无刷电机和有刷电机(电动车)优缺点

一)“无刷”“有刷”的基本概念: 目前电动自行车广泛采用的是直流永磁电机,直流永磁电机按照是否采用电刷换向可分为有刷电机和无刷电机两种,有刷电机是直流电机的主流产品,目前绝大多数电动自行车电机都是有刷电机。无刷电机是一种特殊的直流电机,它采用内置传感器外加电子换向器的方法进行电子换向,无刷电机主要是为了消除电刷的磨损,以及电刷接触所产生的噪声。

二)有刷电机的缺点没有成为阻碍它在电动自行车中广泛应用的要素: 电刷磨损和电机噪声是“有刷”相对与“无刷”的两个最主要的缺点,但尽管存在这两个缺点,为什么国内绝大多数品牌厂家仍采用有刷电机的方案呢,难道他们没有意识到这个问题吗?原因在于:

A)电刷的磨损不构成主要问题 电动自行车是一种间断性工作的交通工具,一组电池通常最长的放电时间(骑行时间)一般为2-3个小时,使用者每天使用贸易的平均时间大约为1-2个小时,而现在,广泛应用于电动自行车的盘式转子电机采用平面式换向器和优质加长式电刷,工作寿命一般在1500小时以上,因此,按每个用户平均每天骑车1.5小时计算,一组电刷的使用时间已达1000天。可以看出,一组合格的电刷服役时间已接近三年,而更换一组电刷的成本仅为5元左右,平均每年不足2元!更何况,电动自行车使用了3年也确实有必要对车辆作一些全面的检查和维护,更换一些磨损零件,宣扬贸易电机十年免维护这种夸大的观点,有误导消费者的嫌疑。

B)电机发出一点声音是正常的 笔者在走访市场时,一位无刷电机电动车的促销员,演示无刷电机在空载条件下的静音特性,以此证明无刷电机要比有刷电机优越得多,其实,购买电动车绝不是购买空调设备,消费者大可不必为它是否毫无噪声而作出购买与否的决定。事实上,使用过无刷电机电动车的用户会知道,无刷电机在空载时或低负载时(如平坦无风情况下)电机发出的声音确实很小,但是,当运行至重载状态如上坡,顶风,它往往会发出远远比有刷电机更为“巨大”的音响,甚至出现令人不适的电磁抖动,而这种声音在安静的店堂促销过程中是不会出现的。事实上,车辆电机运行时发出一些声音是正常的,毕竟它是一种户外使用的交通工具,国家规定的噪声合格标准为小于62分贝,绝大多数国产有刷电机都可以将分贝值控制在55分贝以下,属合格产品。无刷电机的促销员引导消费者追求“静音”,像促销空调机那样去促销电动车,也有误导消费者之嫌疑,空调噪声太大会影响睡眠,而电动车发出一点声音是绝不会影响使用的!

三)现有的无刷电机方案存在的一系列问题: 某晚报《无刷胜有刷》一文武断地将有刷电机指责为“寿命短、噪声大、效率低”,甚至指出“一般使用6个月至一年就需要更换电机内的碳刷”,讨伐之音毫无顾虑!为此,本文也步其所为,略数电动自行车无刷电机之弊端。

A)传感器工作环境差,导致系统失效!正规的无刷电机设计一般需要在非热源区设置光电或磁性(霍尔元件)传感器,用于检测电机转动位置,发出控制换向的信号,而现在市售的绝大多数所谓的电动自行车专用的无刷电机轮毂,由于受到设计尺寸和安装方式的限制,无法将传感器与热源隔离,几乎都采用了在铁芯定子上定位开槽并用胶水固定三个霍尔元件的方法来安装传感器,众所周知,电机的热源是一个客观存在,它来自电机的铜损和铁损,特别是当电机工作在较低效率区时,热量聚集的速度很快,于是铁芯就会发热,直接设置在热源区的传感元件会出现性能漂移,导致换向误差,一旦换向错误,则会导致电机效率的大辐度下降,温度进一步升高,以致进入恶性循环,直接导致电子换向器烧毁,一般表现为“短路”。一旦“短路”,无刷电机就有一种被“卡死”的感觉,转动十分困难,使用者甚至不能脚踩骑行。只有请三轮车或出租车运回,有经验的用户会自备一把剪刀,一旦短路卡死,就将电机输入线剪断,使之“开路”,这样,被烧毁的“无刷”,就可以蹬回到维修部了。

B)感应电动势,导致控制器烧毁: 笔者以顾客身份在询访市场时,有一位无刷的推销员,在向我自豪地介绍了“静音”特性之后,又兴致勃勃地演示无刷电机神奇的自充电功能:关闭总电源,摇动中轴,使后轮转动,然后鸣号表示已经发电,脚踩出来的电又被回收到电池中去了,她告诉我“电池若没有电可以自已发电”,神奇之极,且不去评价这种演示所表现的“永动机”属性违反了基本的能量守恒定律是多么的荒谬之极,骗个别消费者尚可,骗行家绝对不行,相反地,这种情况恰恰正是“无刷”的伤心地,由于无刷电机没有超越离合器,当车轮快速转动,在电机输入端会形成感应电动势,轮子转得越快,感应电动势就越高,当超过器件的耐压值时,会导致电子换向系统的“电压击穿”,电机又要短路,轮子骤然卡死,又需要求助于“一剪开路”了,这种情况往往会出现于下坡过程中,用户骑着无刷电动车吃吃力力地上坡,到了下坡,本以为可以轻松惬意一番,让它自由滑行,速度越来越快,感应电动势越来越高,终于导致元件被击穿,不用刹车就会停下来,这就是许多用户反映“无刷电动车”上坡时没坏,下坡时好端端地不会转的原因。

C)只说电机永不磨损、寿命十年,保修两年,就不说控制器!无刷与有刷不同,有刷的换向器置于电机之内,而无刷则置于电机之外,因此,无刷电机系统实际上是由“电机”和“电子换向器”两部份组成的。无刷的电机部分确实存在着某种“永不磨损”的属性,而无刷的电子换向器却是一个故障率很高的部件,如前所述的各种故障均发生的控制器上。目前,许多无刷的推销员向顾客作出电机“保用2年、5年甚至10年”的承诺,但控制器(电子换向器)却只能保修壹年,更换一只控制器费用高达200元。事实上,若是算上无刷系统控制器的维修费用,其维修成本将大大超过有刷电机更换几个电刷的成本。一旦个别厂家撤消了对控制器(换向器)的保修承诺,消费者的使用成本将迅速增加。

D)系统可靠性与性能的矛盾: 无需讳言,无刷电机的可靠性与最大工作电流有很大的关系,降低最大工作电流会改善可靠性,但如果大幅度降低最大工作电流,那就会带来无刷电动车运行乏力,性能低劣的负面影响,消费者不欢迎,无刷没有市场。这确实是摆在无刷系统面前十分严峻的课题。

E)无刷更需讲“防水”: 笔者不仅一次地看见某些无刷电机的推广商将整个无刷轮毂浸泡在“鱼缸”里转动,以炫耀其“两栖”作业的“优异”特性,在水下,有刷电机确实存在着换向困难的缺陷,但是,电动自行车并不是潜水艇,为何需要在水中行驶呢?这种看似有学问的演示,着实让人看不懂!事实上这也算是一种“魔术”,因为无刷采用电子换向,演示者并没有将电子换向装置也置于水中,若是将整个控制器(换向装置)也放在鱼缸中,无刷电机的情况会比有刷更惨。事实上,无论是无刷还是有刷都采用钕铁硼作为永磁材料,这种材料具有许多优良的特性,但它最大的缺点之一就是抗氧化性差,置于水中无疑是将钕铁硼置于最恶劣的条件之中,会导致电机的寿命因氧化失效。另外,无刷电机中有大量的硅钢片,也是会生锈的,更需要讲防水,进行这样的演示,虽然可以误导一些观众,若被说穿也没有什么意义

第四篇:电机

追求外观小巧的电机控制设计

在今日空间有限的环境里,设计人员必须为其应用寻找功能丰富、体积精巧而整体效能强大的解决方案,例如微处理器、数字讯号处理器(DSP)和模块都是设计人员选择这类组件时可以考虑的对象。小巧精简的微控制器也是设计人员的理想选择,因为它既能为小型电机控制等应用提供许多优点,又能节省宝贵的电路板面积。本文将针对电机控制应用和其特定需求进行深入讨论。

电机控制基本原理

许多应用都会用到功率低于300 W的小型电机,例如汽车、打印机、复印机、纸张处理机、工厂自动化、太空和军事载具、测试设备和机械人。整体而言,电机的产量约和其功率大小成反比,这表示小型电机的产量远超过大型电机。应用最广泛的小型电机包括直流电机、无刷直流电机和步进电机。

步进电机、直流电机和无刷直流电机的主要区别在于它们的驱动方式。步进电机是以步阶方式分段移动,直流电机和无刷直流电机通常则采用连续移动的模拟控制方式。由于步进电机采用步阶移动,所以特别适合绝对寻址应用,目前市场上常见的步进电机已能提供每一步1.8°或0.9°的精确移动能力。步进电机采用直接控制方式,它的主要命令和控制变量都是步阶位置(step position);相形之下,直流电机则是以电机电压做为控制变量,以位置或速度做为命令变量。直流电机需要反馈控制系统,它会以间接方式控制电机位置,步进电机系统多半则是以「开环」方式进行操作。

步进电机

步进电机可以根据电机结构、驱动架构和步进方式来分类。步进电机的结构有好几种,包括可变磁阻(variable reluctance)、永磁和混合式永磁(hybrid permanent magnet),永磁步进电机的成本很低,多半用于价格低廉的消费性产品。混合式步进电机的价格略高,是工业移动控制应用最常见的电机。可变磁阻电机通常有3或5个相位,需要采用不同的驱动电路架构。

单极性(unipolar)和双极性(bipolar)是步进电机最常采用的两种驱动架构。单极性驱动电路使用四颗晶体管来驱动步进电机的两组相位,电机结构则如图1所示包含两组带有中间抽头的线圈,整个电机共有六条线与外界连接。这类电机有时又称为四相电机,但这种称呼容易令人混淆又不正确,因为它其实只有两个相位,精确的说法应是双相位六线式步进电机。六线式步进电机虽又称为单极性步进电机,实际上却能同时使用单极性或双极性驱动电路。

图1:单极性步进电机驱动电路

双极性步进电机的驱动电路则如图2所示,它会使用八颗晶体管来驱动两组相位。双极性驱动电路可以同时驱动四线式或六线式步进电机,虽然四线式电机只能使用双极性驱动电路,它却能大幅降低量产型应用的成本。双极性步进电机驱动电路的晶体管数目是单极性驱动电路的两倍,其中四颗下端晶体管通常是由微控制器直接驱动,上端晶体管则需要成本较高的上端驱动电路。双极性驱动电路的晶体管只需承受电机电压,所以它不像单极性驱动电路一样需要箝位电路。图2:双极性步进电机驱动电路

直流和无刷直流电机

直流电机是最常见和成本最低的小型电机,并且广泛用于各种应用。无刷直流电机宣称能提供更高可靠性以及更低噪声和成本,然而到目前为止,它却只能在磁盘或计算机风扇等少数量产应用中取代传统直流电机。在某些应用里,无刷直流电机有多项优点胜过传统电刷电机,例如它以电子组件和传感器取代电刷,不但延长电机寿命和减少维护成本,而且也没有电刷产生的噪音。直流电机的特性使它成为调速系统最容易使用的电机。直流电机的硬件电路架构如图3所示。

选择正确的电机控制组件

为电机控制等特定应用选择组件时,必须先了解这些组件的功能特色,然后在应用中充份发挥它们的各项优点。步进、直流和无刷直流电机通常是由提供有限控制功能的专用组件来控制,这些组件大都只有简单的微处理器界面,系统效能因此受到很大限制。

嵌入式系统最好使用小型微控制器来直接控制电机,例如可做为高效能电机控制解决方案的C8051F3xx系列。这颗微控制器包含线性速度控制资料(linear-velocity profile),并能产生所需的精准时钟和电机驱动讯号(pattern)。这颗微控制器可以直接驱动功率MOSFET晶体管,不需要额外的门驱动电路;它还包含串行通讯功能,可用来支持远程控制和分布式系统。

我们很容易将完整的步进电机驱动电路整合至小型步进电机,多电机系统甚至能为每个电机提供一颗小型微控制器。C8051F3xx系列很适合驱动步进、直流或无刷直流电机,这颗组件的精巧体积使其成为理想的整合式电机解决方案,芯片内建UART和SMBus总线可以提供串行通讯和控制功能,经过校准的内部振荡器则能免掉使用外部石英晶体的成本和所占用的接脚数,同时提供精确的高速UART通讯时基以及电机时序讯号。这颗微控制器虽然采用低接脚数封装,但仍有足够接脚来驱动电机和RS232收发器,另外它还保留了2只I/O接脚给其它特殊功能使用。

C8051F3xx系列是Silicon Laboratories的高整合度小型微控制器,它能针对空间有限的低功耗和低成本应用提供多种最佳功能,最适合用于消费、工业、通讯和汽车市场。

C805F3xx系列是世界体积最小的微控制器(3 × 3厘米),它所采用的流水线式8051微处理器指令速度高达25 MIPS,比普通的8051还高出20至25倍。其它芯片内建功能包括:2-16 KB程序空间、精度2%的24M内部振荡器、最高1280 Byte的RAM内存、高达10位的模拟数字转换器、温度传感器、四组16位定时器以及5通道PCA和用户可分配I/O的功能。C8051F3xx把这些常用零件整合至体积精巧的MLP封装,不但省下昂贵的体积大的离散器件,系统设计人员还能减少零件数目和缩小体积,同时大幅增强系统效能(参考图3)。

图3:Silicon Laboratories C8051F3x微控制器系列功能方块图

Silicon Laboratories微控制器提供体积精巧的混合讯号系统单芯片,若再搭配低成本的专业开发工具和在线调试功能(in-system debug),产品开发将变得简单快速。C8051F3xx系列拥有高整合度、小体积、高处理器产出和最强大的模拟外围功能,这使它成为各种应用的最佳选择-电机控制就是C8051F3xx卓越效能的最佳证明。

第五篇:优缺点

优缺点:

优点1:对工作很有热情,每天都要求自己保持干劲十足的样子,做事亲力亲为,要求把事情做到最好。

缺点:有时候心肠太软。尽管好心肠可以被说成是一个优点,但是作为管理者这是一个不小的缺点,因为管理的确需要一些强硬手段。由于我比较“软”,所以有些比较老油条的员工就会把我的要求没那么上心。当然,“软”也有它的优点,也有一些比较自觉的员工会很乐于与我沟通,把份内的工作做得更好。

搞品管工作最难的就是路越走越窄。越窄的路越难走,所以从一开始就需要拓展你的空间,以便工作能有进展。寻求拓展空间的手段:寻求上级的支持;准确定位自己;把握工作尺度;寻求相关方的理解;信用为本,友善从事。

质量管理要有外圆内方的原则,方的工作标准,圆的工作态度。

和超市的关系:一致的目的,不同的岗位;做事方式尽可能程序化、文件化并全面理解 像朋友一样往来,可以掌握更多地实际信息;品管政策透明度;质量管理无儿戏,有要求就必须追踪落实。规定的死的,而人是活的,要学会灵活变通;对于违反品管规定的事件绝不手软。

自我批评、以身作则、按章做事、求同存异

问题——>原因——>对策——>验证——>跟踪

质量方面:

一、如何做好超市质量监控?

1、监管员自身能力的提升,质量问题重在原则性,监管员在日常的超市质量问题管理上最主要的两个内容,我认为是问题识别与问题整改,简单来说就是某个行为是对是错,如果错的如何纠正,如果对的要如何巩固持续执行。品管部作为超市质量管理的对口部门,监管员具备的权威性十分重要,所以我们应该要熟悉公司的各项质量监控文件,运用到日常的工作中,做好卖场不良情况的纠正,同时也不能光闭门造车,还应该时刻关注国内外地方的法律法规,关注热点质量问题,提前识别出潜在的质量问题,做好相应的提示,为商场免责。必要时参加各类质量培训,如营养标签通则、SGS等,彻底地宽阔自己的视野。

2、前面讲到监管员自身的能力,但是回归到品管部工作的本质,作为职能部门,应该是更好地服务于现场,虽然我们和销售没有直接的关系,但是我们所做的品管是卖场销售的一个基础,也是一个竞争因素。但是监管员不是三头六臂的人,我们更多地工作和价值不应该是亲手去换一个标价签一个散装标识,而是培训更多地管理员、员工成为“监管员”,这需要和超市打好关系,成为亲密无间的战友一样。

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