直流电机会被交流电机取代吗?
一、直流电机会被交流电机取代吗?
直流电机的启动性能、调速性能比较优秀,而交流电机结构简单、运行可靠、维护方便,再加上价格相对较低,所以得到了普遍的应用。但是,直流电机的优势是交流电机不能比拟的,虽然交流电机正在努力提高启动和调速性能,但是仍有一定差距,但“尺有所长、寸有所短”,它们都有着各自的优势,所以暂时直流电机不会被交流电机所取代。
二、交流电机怎么改直流电机?
不能改,没必要。
三、目前交流电机是否已经完全取代了直流电机?
直流电机有两个交流电机无法比拟的优点1.直流电机的励磁电流和电枢电流是相对独立的,方便控制。
2.直流电机励磁磁场与电枢磁场是垂直的,而交流电动机磁场是感应出来的,不方便控制,现在做的矢量控制,转矩控制都是想办法把交流电机往直流电机的控制方向转化。
四、电动汽车未来趋势是用交流电机还是直流电机,交流电机相比于直流电机的优势在哪?
目前国内电动汽车用电机的种类主要有以下几大类:直流电动机(DC);异步电动机;永磁电动机;开关磁阻电机(SRM)。这里我贴一个曾经看到过的一个相关内容的树状分类图,方便大家理解和记忆。
为了横向比较各种电机的性能,简单列表如下:
由上表我们看到,直流电动机结构简单,也是电动汽车较早使用的驱动系统。但是直流电机采用电刷实现机械换向,而在实际使用过程中,电刷磨损很快,需要人员经常维护,可靠性嘛,不是很高。而且换向火花也限制了电机的高速运行,还有就是电机体积也较大。
而感应电机结构牢固,加上现如今异步电机的矢量控制技术已十分成熟,它的调速控制性能优越,适合于高速、大功率的电动汽车。存在的缺点是在小负荷范围内效率低。
再来看第三类永磁电机,它包括无刷直流电机和永磁同步电机两类。无刷直流电机比其它电机的效率和功率密度高,但在高速恒功率区域工作的弱磁控制难度大,而且转矩脉动大。而永磁交流同步电机采用正弦波供电,效率和功率密度高,在高速恒功率工作区域弱磁控制能力优于无刷直流电机,但它也存在过弱磁引起磁钢性能退化的问题,因此对于高恒功率比的特性,电机设计难度也是较大的。
还有就是有一种混合励磁永磁无刷电机,它是一种特殊的永磁无刷电机,简单来说,是在电机中加入励磁绕组用以调节气隙磁通,这种电机在宽转速范围内具有高的效率。
第四大类开关磁阻电机,也一直被认为是很有前途的电动汽车驱动电机(个人对其前景是比较看好的),它自身结构和变流器结构都简单可靠,转速范围宽、散热能力强、制动能量回收效率高,但也不可否认,目前噪声和转矩脉动问题使得这种电机目前没有达到商业化。
比较完了四大类电机性能的优劣,在补充一下电动汽车到底需要什么样的电机?
一般来说,电动汽车用电机的性能是比常用的工业用电机要求严格的。因为电动汽车的电机从储能系统中获取有限的能量来产生动作,所以在这种情况下就要求它在各种环境中的效率要高,从而能保证一次充电的续驶里程尽可能长。
除此之外,搭载在车辆上的电机,其体积、重量一般应为工业用电机的1/2~1/3,也就是要求电机轻量化、小型化。汽车上的电机振动达到3~5g左右,而轮毂电机更达到20g,因此确保任何环境中电机的可靠性和长寿命非常重要,目前电动车用电机行业,研究广域高效率、高功率密度、高可靠性以及低成本、低噪声的电动汽车专用电机是电动汽车电力驱动系统的发展趋势。
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目前市场上的电动汽车主要是用交流感应电机和永磁电机,前者欧美国家使用较多,主要是成本低,但转速区间相对较小,效率低;而后者受日系车青睐,转速区间和效率都有所提升,但是需要使用昂贵的稀土永磁材料钕铁硼,我们都知道,日本是一个资源匮乏的国家,而且稀土价格很贵,所以现在小日本也正在潜力开发开关磁阻电机。
目前在我国国内的电动轿车中,多采用永磁同步电机,如:东风、长安、一汽和上汽等汽车公司生产的混合动力轿车,而大巴车多采用交流电机。直流电机在现代高性能车上的应用正在减少,但仍有一些汽车在应用,如山东陆骏电动汽车有限公司生产的陆骏电动汽车。
也有部分企业曾采用开关磁阻电机作为驱动电机,如东风汽车股份有限公司研制的混合动力城市公交车采用风冷式开关磁阻电机。由于中国稀土储量极大丰富,而且电机工艺已经接近世界先进水平,因此预计永磁电机将在较长时间内占据新能源汽车的电机市场。
希望对大家都帮助,希望可以一起交流。
五、为什么交流电机调速系统必将取代直流电机调速?
因为交流电调速系统具有电机成本本,维护费用低等优点。但交流电机调速系统并不能完全取代直流电机调速系统。直流电机的部份优良特性交流电机是无法替代的。如在我们常用的电动工具中,其作用的串激电机其实就是直流电机的一种。
六、求助!关于交流电机怎么替换成直流电机?
直流电机改交流电机,单说电机的话好改,只要功率和转速近似就可以了。关键是改控制,直流调速装置要改成交流控制系统,特别是你要求可调速,必须要加装变频器,电机也要选用交流变频三相异步电动机。
七、为什么交流电机调速系统必将取代直流电机调速系统?
因为交流电调速系统具有电机成本本,维护费用低等优点。但交流电机调速系统并不能完全取代直流电机调速系统。直流电机的部份优良特性交流电机是无法替代的。如在我们常用的电动工具中,其作用的串激电机其实就是直流电机的一种。
八、电力机车的驱动电机是交流电机还是直流电机?
(请勿转载) 直接回答就是,有直流,有交流,而且交流正在取代直流。 但其中的具体实现也有交直流之分,这种问题可以写一个简单的科普文。
————————————————引子——————————————— 电力机车,作为列车的牵引动力来源,它的能量的来源又是由接触网得到的。中国的铁路牵引供电系统的制式是单项交流工频(50Hz)25kV的,这个制式由我国铁路专家,我校校友曹建猷先生制定。铁路电气化的好处首先在于电气牵引的燃料利用效率高。蒸汽机车牵引的效率只有3%—5%,而电气牵引可到16%—18%。因此,改用电气牵引可节省三分之二到四分之三的燃料。
————————————————正文————————————— 在开始采用电机投入参与生产时, 直流电机由于调速简便、 可控制性好等优点,受到广泛使用。直流电机这些优点是因为: (1)主磁通由直流电机的励磁绕组产生,如果电枢反应被补偿绕组削弱,该主磁场是稳定非交变的磁场; (2)电枢磁场与主磁场是非耦合的关系; (3)励磁电流和电枢电流独立控制,互不影响; (4)受控制理论、器件的发展的限制,直流电机更便于控制。 正因为如此,直流电机在控制技术较为落后的时期受到了广泛使用。 其实早在电气化铁路出现之前的时代,直流电机已经应用到列车牵引之中了。我国以东风DF系列内燃机车(解放后出现)和和谐内HXN为代表,DF系列采用直流传动,HXN系列采用交流传动。直流传动电能具体的传递过程为“柴油直流发电机——直流牵引电机”。(本文问的是电力机车,因此对内燃机车仅做介绍) 内燃机车因为含有原动机(发电机),所以输出功率收到原动机的限制。电力机车由于车上没有原动机,因此它比同样重量的其他型式的机车马力要大。同时,它的功率不像其他机车那样受原动机功率的限制,由接触网取用超额的电力。电力机车逐渐投入了使用。
在电力机车开始投入使用的时候,电机技术仍旧落后,因此还是采用的直流电机,而接触网供电制式又是交流的。为什么不直接换成直流供电制式,是出于多方面考虑的,工频单相交流制要比较经济,其他方面的优点也较多。这样,接触网的交流电必须经过整流才能供给直流电动机使用。
我国的直流传动电力机车以韶山SS系列为代表,接触网上的电能由接触网经受电弓到牵引变压器,牵引变压器变压后到牵引整流器,最后直接接到直流牵引电机。示意图如下:
但是直流电机的如下缺点,限制了它在某些场合的应用:(1)由于电刷、集电环等器件的存在、电枢绕组的复杂性,直流电机不便于维护。(2)在同一功率级别上,直流电机的体积、重量更大,造价更高,这就造成直流电机在一些特殊的牵引状况下(如动车组运行)工作的可行性低。(3)电机的容量和速度与换向器的性能有关,如果换向器的换向能力不强,则电机的容量和速度都会减小。 直流电机的极限容量和速度两者的乘积约为10^6kW·r/min。在很多应用场景下,制造能满足要求的直流电机非常困难。(4)直流电机除励磁外,全部输入功率都通过换向器流入电枢,电机效率低,转子散热条件差。 而交流电机则不存在这些缺陷,在维护、造价、功率、耐用性上,交流电机的优势明显。
在克服了控制、器件上的困难之后,交流电机逐渐应用到电力牵引中。我国以和谐电HXD和和谐号动车组CRH为代表,这类机车的传动方式采用“交直交”传动。交-直-交传动电力机车的能量的传递,首先从牵引网开始,经过受电弓到牵引变压器,经变压之后通入整流器,整流为直流之后,再通入逆变器进行逆变,最后通入牵引电机中。如下图。
九、变频空调直流电机怎么改交流电机?
直流电机改换为交流电机主要是对控制部分的改换。
1、交流控制系统调速,必须要加装变频器,电机也要选用交流变频三相异步电动机。
2、三相交流电的频率为50Hz,合成磁场的同步转速为50r/s,即3000r/min,如果电动机不止一对磁极,进一步分析还可以得到同步转速。
3、4极同步转速是1500r/min,6极同步转速是1000r/min,8极同步转速是750r/min,10极同步转速是600r/min。
4、异步电动机转速=(60*频率/ 极对数)×转差率。
5、校核扭矩不低于原直流电机,交流电机的扭矩(N·m)= 电机额定功率(W)/(2 * π * 转速/60)。据此选择电机功率和变频器。
十、交流变频电机选型?
对于连续运转的变频器必须同时满足以下3个计算公式:
①满足负载输出:PcN≥PM/η,
②满足电动机容量:PCN≥√3UeIecosφ×10-3;
③满足电动机电流:ICN≥kIe
式中 PCN-变频器容量,kV·A;
PM-负载要求的电动机轴输出功率,kW;
Ue-电动机额定电压,V;
Ie-电动机额定电流,A;
η-电动机效率(通常约为0.85);
cosφ-电动机功率因数(通常约为0.75);
k-电流波形补偿系数(由于变频器的输出波形并不是完全的正弦波,而含有谐波的成分,其电流应有所增加,通常k为1. 05~1.1
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