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誰有伺服馬達(dá) 變頻馬達(dá) 步進(jìn)馬達(dá) 齒輪馬達(dá) 線性馬達(dá) 汽缸這些驅(qū)動(dòng)元件的資料?
誰有伺服馬達(dá) 變頻馬達(dá) 步進(jìn)馬達(dá) 齒輪馬達(dá) 線性馬達(dá) 汽缸這些驅(qū)動(dòng)元件的資料?主要是它的原理動(dòng)作結(jié)構(gòu),介紹的相關(guān)資料,謝謝~
問
提問者:網(wǎng)友
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2017-09-27
最佳回答
伺服電機(jī)定義: 在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī).是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。作用:伺服電機(jī),可使控制速度,位置精度非常準(zhǔn)確。分類:直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)。直流伺服電機(jī)分為有刷和無刷電機(jī)。有刷電機(jī)成本低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速范圍寬,控制容易,需要維護(hù),但維護(hù)方便(換
碳刷
),產(chǎn)生電磁干擾,對(duì)環(huán)境有要求。因此它可以用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合。 無刷電機(jī)體積小,重量輕,出力大,響應(yīng)快,速度高,慣量小,轉(zhuǎn)動(dòng)平滑,力矩穩(wěn)定??刂茝?fù)雜,容易實(shí)現(xiàn)智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。電機(jī)免維護(hù),效率很高,運(yùn)行溫度低,電磁輻射很小,長(zhǎng)壽命,可用于各種環(huán)境。交流伺服電機(jī)也是無刷電機(jī),分為同步和異步電機(jī),目前運(yùn)動(dòng)控制中一般都用同步電機(jī),它的功率范圍大,可以做到很大的功率。大慣量,最高轉(zhuǎn)動(dòng)速度低,且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。變頻電機(jī)變頻電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn) 1、電磁設(shè)計(jì) 對(duì)普通異步電動(dòng)機(jī)來說,再設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的性能參數(shù)是過載能力、啟動(dòng)性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電動(dòng)機(jī),由于臨界轉(zhuǎn)差率反比于電源頻率,可以在臨界轉(zhuǎn)差率接近1時(shí)直接啟動(dòng),因此,過載能力和啟動(dòng)性能不在需要過多考慮,而要解決的關(guān)鍵問題是如何改善電動(dòng)機(jī)對(duì)非正弦波電源的適應(yīng)能力。方式一般如下: 1) 盡可能的減小定子和轉(zhuǎn)子電阻。 減小定子電阻即可降低基波銅耗,以彌補(bǔ)高次諧波引起的銅耗增 2)為抑制電流中的高次諧波,需適當(dāng)增加電動(dòng)機(jī)的電感。但轉(zhuǎn)子槽漏抗較大其集膚效應(yīng)也大,高次諧波銅耗也增大。因此,電動(dòng)機(jī)漏抗的大小要兼顧到整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)阻抗匹配的合理性。 3)變頻電動(dòng)機(jī)的主磁路一般設(shè)計(jì)成不飽和狀態(tài),一是考慮高次諧波會(huì)加深磁路飽和,二是考慮在低頻時(shí),為了提高輸出轉(zhuǎn)矩而適當(dāng)提高變頻器的輸出電壓。 2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 再結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),主要也是考慮非正弦電源特性對(duì)變頻電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)、振動(dòng)、噪聲冷卻方式等方面的影響,一般注意以下問題: 1)絕緣等級(jí),一般為F級(jí)或更高,加強(qiáng)對(duì)地絕緣和線匝絕緣強(qiáng)度,特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力。 2)對(duì)電機(jī)的振動(dòng)、噪聲問題,要充分考慮電動(dòng)機(jī)構(gòu)件及整體的剛性,盡力提高其固有頻率,以避開與各次力波產(chǎn)生共振現(xiàn)象。 3)冷卻方式:一般采用強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻,即主電機(jī)散熱風(fēng)扇采用獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)。 4)防止軸電流措施,對(duì)容量超過160KW電動(dòng)機(jī)應(yīng)采用軸承絕緣措施。主要是易產(chǎn)生磁路不對(duì)稱,也會(huì)產(chǎn)生軸電流,當(dāng)其他高頻分量所產(chǎn)生的電流結(jié)合一起作用時(shí),軸電流將大為增加,從而導(dǎo)致軸承損壞,所以一般要采取絕緣措施。 5)對(duì)恒功率變頻電動(dòng)機(jī),當(dāng)轉(zhuǎn)速超過3000/min時(shí),應(yīng)采用耐高溫的特殊潤(rùn)滑脂,以補(bǔ)償軸承的溫度升高步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下,電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù),而不受負(fù)載變化的影響,即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào),電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角。這一線性關(guān)系的存在,加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無累積誤差等特點(diǎn)。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來控制變的非常的簡(jiǎn)單。 雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用,但步進(jìn)電機(jī)并不能象普通的直流電機(jī),交流電機(jī)在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號(hào)、功率驅(qū)動(dòng)電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進(jìn)電機(jī)卻非易事,它涉及到機(jī)械、電機(jī)、電子及計(jì)算機(jī)等許多專業(yè)知識(shí)。 目前,生產(chǎn)步進(jìn)電機(jī)的廠家的確不少,但具有專業(yè)技術(shù)人員,能夠自行開發(fā),研制的廠家卻非常少,大部分的廠家只一、二十人,連最基本的設(shè)備都沒有。僅僅處于一種盲目的仿制階段。這就給戶在產(chǎn)品選型、使用中造成許多麻煩。簽于上述情況,我們決定以廣泛的感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)為例。敘述其基本工作原理。望能對(duì)廣大用戶在選型、使用、及整機(jī)改進(jìn)時(shí)有所幫助。 二、感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)工作原理 (一)反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)原理 由于反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理比較簡(jiǎn)單。下面先敘述三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)原理。 1、結(jié)構(gòu): 電機(jī)轉(zhuǎn)子均勻分布著很多小齒,定子齒有三個(gè)勵(lì)磁繞阻,其幾何軸線依次分別與轉(zhuǎn)子齒軸線錯(cuò)開。 0、1/3て、2/3て,(相鄰兩轉(zhuǎn)子齒軸線間的距離為齒距以て表示),即A與齒1相對(duì)齊,B與齒2向右錯(cuò)開1/3て,C與齒3向右錯(cuò)開2/3て,A'與齒5相對(duì)齊,(A'就是A,齒5就是齒1)下面是定轉(zhuǎn)子的展開圖: 2、旋轉(zhuǎn): 如A相通電,B,C相不通電時(shí),由于磁場(chǎng)作用,齒1與A對(duì)齊,(轉(zhuǎn)子不受任何力以下均同)。 如B相通電,A,C相不通電時(shí),齒2應(yīng)與B對(duì)齊,此時(shí)轉(zhuǎn)子向右移過1/3て,此時(shí)齒3與C偏移為1/3て,齒4與A偏移(て-1/3て)=2/3て。 如C相通電,A,B相不通電,齒3應(yīng)與C對(duì)齊,此時(shí)轉(zhuǎn)子又向右移過1/3て,此時(shí)齒4與A偏移為1/3て對(duì)齊。 如A相通電,B,C相不通電,齒4與A對(duì)齊,轉(zhuǎn)子又向右移過1/3て 這樣經(jīng)過A、B、C、A分別通電狀態(tài),齒4(即齒1前一齒)移到A相,電機(jī)轉(zhuǎn)子向右轉(zhuǎn)過一個(gè)齒距,如果不斷地按A,B,C,A……通電,電機(jī)就每步(每脈沖)1/3て,向右旋轉(zhuǎn)。如按A,C,B,A……通電,電機(jī)就反轉(zhuǎn)。 由此可見:電機(jī)的位置和速度由導(dǎo)電次數(shù)(脈沖數(shù))和頻率成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。而方向由導(dǎo)電順序決定。 不過,出于對(duì)力矩、平穩(wěn)、噪音及減少角度等方面考慮。往往采用A-AB-B-BC-C-CA-A這種導(dǎo)電狀態(tài),這樣將原來每步1/3て改變?yōu)?/6て。甚至于通過二相電流不同的組合,使其1/3て變?yōu)?/12て,1/24て,這就是電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)的基本理論依據(jù)。 不難推出:電機(jī)定子上有m相勵(lì)磁繞阻,其軸線分別與轉(zhuǎn)子齒軸線偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。并且導(dǎo)電按一定的相序電機(jī)就能正反轉(zhuǎn)被控制--這是旋轉(zhuǎn)的物理?xiàng)l件。只要符合這一條件我們理論上可以制造任何相的步進(jìn)電機(jī),出于成本等多方面考慮,市場(chǎng)上一般以二、三、四、五相為多。 3、力矩: 電機(jī)一旦通電,在定轉(zhuǎn)子間將產(chǎn)生磁場(chǎng)(磁通量Ф)當(dāng)轉(zhuǎn)子與定子錯(cuò)開一定角度產(chǎn)生力 F與(dФ/dθ)成正比 S 其磁通量Ф=Br*S Br為磁密,S為導(dǎo)磁面積 F與L*D*Br成正比 L為鐵芯有效長(zhǎng)度,D為轉(zhuǎn)子直徑 Br=N·I/R N·I為勵(lì)磁繞阻安匝數(shù)(電流乘匝數(shù))R為磁阻。 力矩=力*半徑 力矩與電機(jī)有效體積*安匝數(shù)*磁密 成正比(只考慮線性狀態(tài)) 因此,電機(jī)有效體積越大,勵(lì)磁安匝數(shù)越大,定轉(zhuǎn)子間氣隙越小,電機(jī)力矩越大,反之亦然。 (二)感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī) 1、特點(diǎn): 感應(yīng)子式與傳統(tǒng)的反應(yīng)式相比,結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)子加有永磁體,以提供軟磁材料的工作點(diǎn),而定子激磁只需提供變化的磁場(chǎng)而不必提供磁材料工作點(diǎn)的耗能,因此該電機(jī)效率高,電流小,發(fā)熱低。因永磁體的存在,該電機(jī)具有較強(qiáng)的反電勢(shì),其自身阻尼作用比較好,使其在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中比較平穩(wěn)、噪音低、低頻振動(dòng)小。 感應(yīng)子式某種程度上可以看作是低速同步的電機(jī)。一個(gè)四相電機(jī)可以作四相運(yùn)行,也可以作二相運(yùn)行。(必須采用雙極電壓驅(qū)動(dòng)),而反應(yīng)式電機(jī)則不能如此。例如:四相,八相運(yùn)行(A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A)完全可以采用二相八拍運(yùn)行方式.不難發(fā)現(xiàn)其條件為C=,D=. 一個(gè)二相電機(jī)的內(nèi)部繞組與四相電機(jī)完全一致,小功率電機(jī)一般直接接為二相,而功率大一點(diǎn)的電機(jī),為了方便使用,靈活改變電機(jī)的動(dòng)態(tài)特點(diǎn),往往將其外部接線為八根引線(四相),這樣使用時(shí),既可以作四相電機(jī)使用,可以作二相電機(jī)繞組串聯(lián)或并聯(lián)使用。 2、分類感應(yīng)子式電機(jī)以相數(shù)可分為:二相電機(jī)、三相電機(jī)、四相電機(jī)、五相電機(jī)等。以機(jī)座號(hào)(電機(jī)外徑)可分為:42BYG(BYG為感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)代號(hào))、57BYG、86BYG、110BYG、(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)),而像70BYG、90BYG、130BYG等均為國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。 3、步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)指標(biāo)術(shù)語 相數(shù):產(chǎn)生不同對(duì)極N、S磁場(chǎng)的激磁線圈對(duì)數(shù)。常用m表示。 拍數(shù):完成一個(gè)磁場(chǎng)周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用n表示,或指電機(jī)轉(zhuǎn)過一個(gè)齒距角所需脈沖數(shù),以四相電機(jī)為例,有四相四拍運(yùn)行方式即AB-BC-CD-DA-AB,四相八拍運(yùn)行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A. 步距角:對(duì)應(yīng)一個(gè)脈沖信號(hào),電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角位移用θ表示。θ=360度(轉(zhuǎn)子齒數(shù)J*運(yùn)行拍數(shù)),以常規(guī)二、四相,轉(zhuǎn)子齒為50齒電機(jī)為例。四拍運(yùn)行時(shí)步距角為θ=360度/(50*4)=1.8度(俗稱整步),八拍運(yùn)行時(shí)步距角為θ=360度/(50*8)=0.9度(俗稱半步)。 定位轉(zhuǎn)矩:電機(jī)在不通電狀態(tài)下,電機(jī)轉(zhuǎn)子自身的鎖定力矩(由磁場(chǎng)齒形的諧波以及機(jī)械誤差造成的) 靜轉(zhuǎn)矩:電機(jī)在額定靜態(tài)電作用下,電機(jī)不作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),電機(jī)轉(zhuǎn)軸的鎖定力矩。此力矩是衡量電機(jī)體積(幾何尺寸)的標(biāo)準(zhǔn),與驅(qū)動(dòng)電壓及驅(qū)動(dòng)電源等無關(guān)。 雖然靜轉(zhuǎn)矩與電磁激磁安匝數(shù)成正比,與定齒轉(zhuǎn)子間的氣隙有關(guān),但過分采用減小氣隙,增加激磁安匝來提高靜力矩是不可取的,這樣會(huì)造成電機(jī)的發(fā)熱及機(jī)械噪音。 4、動(dòng)態(tài)指標(biāo)及術(shù)語: 1、步距角精度: 步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角的實(shí)際值與理論值的誤差。用百分比表示:誤差/步距角*100%。不同運(yùn)行拍數(shù)其值不同,四拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在5%之內(nèi),八拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在15%以內(nèi)。 2、失步: 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的步數(shù),不等于理論上的步數(shù)。稱之為失步。 3、失調(diào)角: 轉(zhuǎn)子齒軸線偏移定子齒軸線的角度,電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)必存在失調(diào)角,由失調(diào)角產(chǎn)生的誤差,采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)是不能解決的。 4、最大空載起動(dòng)頻率: 電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式、電壓及額定電流下,在不加負(fù)載的情況下,能夠直接起動(dòng)的最大頻率。 5、最大空載的運(yùn)行頻率: 電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式,電壓及額定電流下,電機(jī)不帶負(fù)載的最高轉(zhuǎn)速頻率。 6、運(yùn)行矩頻特性: 電機(jī)在某種測(cè)試條件下測(cè)得運(yùn)行中輸出力矩與頻率關(guān)系的曲線稱為運(yùn)行矩頻特性,這是電機(jī)諸多動(dòng)態(tài)曲線中最重要的,也是電機(jī)選擇的根本依據(jù)。如下圖所示: 其它特性還有慣頻特性、起動(dòng)頻率特性等。 電機(jī)一旦選定,電機(jī)的靜力矩確定,而動(dòng)態(tài)力矩卻不然,電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩取決于電機(jī)運(yùn)行時(shí)的平均電流(而非靜態(tài)電流),平均電流越大,電機(jī)輸出力矩越大,即電機(jī)的頻率特性越硬。 如下圖所示: 其中,曲線3電流最大、或電壓最高;曲線1電流最小、或電壓最低,曲線與負(fù)載的交點(diǎn)為負(fù)載的最大速度點(diǎn)。 要使平均電流大,盡可能提高驅(qū)動(dòng)電壓,使采用小電感大電流的電機(jī)。 7、電機(jī)的共振點(diǎn):步進(jìn)電機(jī)均有固定的共振區(qū)域,二、四相感應(yīng)子式的共振區(qū)一般在180-250pps之間(步距角1.8度)或在400pps左右(步距角為0.9度),電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓越高,電機(jī)電流越大,負(fù)載越輕,電機(jī)體積越小,則共振區(qū)向上偏移,反之亦然,為使電機(jī)輸出電矩大,不失步和整個(gè)系統(tǒng)的噪音降低,一般工作點(diǎn)均應(yīng)偏移共振區(qū)較多。 8、電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制: 當(dāng)電機(jī)繞組通電時(shí)序?yàn)锳B-BC-CD-DA或()時(shí)為正轉(zhuǎn),通電時(shí)序?yàn)镈A-CA-BC-AB或()時(shí)為反轉(zhuǎn)齒輪馬達(dá)齒輪馬達(dá)是輸入壓力流體,使泵殼內(nèi)相互嚙合的兩個(gè)(或兩個(gè)以上)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的
液壓馬達(dá)
。 線性馬達(dá)我們常說的磁懸浮,往往和線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)有著很大聯(lián)系磁浮運(yùn)輸系統(tǒng)通常采用“線性馬達(dá)”作為推進(jìn)系統(tǒng),有關(guān)線性馬達(dá)之特性先予以說明。一般馬達(dá)的構(gòu)造是中間一根帶有“轉(zhuǎn)子”(Rotor) 可以轉(zhuǎn)動(dòng)的軸,四周則是“定子”(Stator),裝了線圈通電后即可產(chǎn)生磁場(chǎng)。所謂線性馬達(dá)就是將馬達(dá)沿軸線方向切開后予以展開,使馬達(dá)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng),故稱之為線性馬達(dá) (詳如圖3所示)。線性馬達(dá)因定子與轉(zhuǎn)子裝設(shè)位置之不同而有線性感應(yīng)馬達(dá) (LIM) 與線性同步馬達(dá) (LSM) 之分:線性感應(yīng)馬達(dá)是在導(dǎo)軌上安裝反應(yīng)板 (以鋁板當(dāng)轉(zhuǎn)子),而在列車上裝線性感應(yīng)馬達(dá)之構(gòu)成原理 [1]設(shè)靠三相交流電力勵(lì)磁的移動(dòng)用電磁石 (作為定子),分左右兩排夾裝在鋁板兩旁 (但不接觸),磁力線與鋁板垂直相交,鋁板即感應(yīng)而生電流,因而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力。由于線性感應(yīng)馬達(dá)的定子裝在列車上,較導(dǎo)軌短,因此線性感應(yīng)馬達(dá)又稱為“短定子線性馬達(dá)”(Short-stator Motor);線性同步馬達(dá)的原理則是將超導(dǎo)電磁石裝于列車上 (當(dāng)作轉(zhuǎn)子),軌道上則裝有三相電樞線圈 (作為定子),當(dāng)軌道上的線圈供應(yīng)以可變周波數(shù)的三相交流電時(shí),即能驅(qū)動(dòng)車輛。由于車輛移動(dòng)的速度系依與三相交流電周波數(shù)成比例的同步速度移動(dòng),故稱為線性同步馬達(dá),而又由于線性同步馬達(dá)的定子裝于軌道上,與軌道同長(zhǎng),故線性同步馬達(dá)又稱為“長(zhǎng)定子線性馬達(dá)”(Long-stator Motor)。傳統(tǒng)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)由于使用專用軌道,并以鋼輪作為支撐與導(dǎo)引,因此隨著速度的增加,行駛阻力會(huì)遞增,而牽引力則遞減,列車行駛阻力大于牽引力時(shí)即無法再加速,故一直無法突破地面運(yùn)輸系統(tǒng)理論上最高速度每小時(shí)375公里的瓶頸 [1]。雖然法國(guó)TGV曾創(chuàng)下傳統(tǒng)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)時(shí)速515.3公里的世界紀(jì)錄,但因輪軌材料會(huì)有過熱疲乏的問題,故現(xiàn)今德、法、西、日等國(guó)之高鐵商業(yè)營(yíng)運(yùn)時(shí)速均不超過300公里。因此,如要進(jìn)一步提升車輛速度,必須放棄傳統(tǒng)以
車輪
行駛之方式,而采用“磁力懸浮”(Magnetic Levitation,簡(jiǎn)稱“磁浮”Maglev) 的方式,使列車浮離車道行駛,以減少摩擦力、大幅提高車輛的速度。此一浮離車道的作法,除不會(huì)造成噪音或空氣污染外,并可增進(jìn)能源使用之效率。另外采用“線性馬達(dá)”(Linear Motor) 亦可加快該磁浮運(yùn)輸系統(tǒng)的速度,因此使用線性馬達(dá)的磁浮運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。所謂磁浮運(yùn)輸系統(tǒng)就是利用磁力相吸或相斥的原理,使列車浮離車道,此磁力的來源可分為“常電導(dǎo)磁石”(Permanent Magnets) 或“超導(dǎo)磁石”(Super Conducting Magnets, SCM)。所謂的常電導(dǎo)磁石就是一般的電磁鐵,即只有通電時(shí)才具有磁性,電流一切斷則磁性消失,由于列車在極高速時(shí)集電困難,故常電導(dǎo)磁石僅能適用于采用磁力相斥原理、速度相對(duì)較慢 (約300kph) 的磁浮列車;至于速度高達(dá)500kph以上的磁浮列車 (利用磁力相吸原理),就非使用通一次電就永久具有磁性 (因此列車可以不用集電) 之超導(dǎo)磁石不可。因磁浮運(yùn)輸系統(tǒng)是利用磁力相吸或相斥的原理,故導(dǎo)致其分為“電動(dòng)懸浮”(Electrodynamic Suspension, EDS) 與“電磁懸浮”(Electromagnetic Suspension, EMS) 兩種型態(tài)。電動(dòng)懸浮 (EDS) 是利用同性相斥的原理,當(dāng)列車經(jīng)由外力而移動(dòng),裝置于列車上的常電導(dǎo)磁石產(chǎn)生移動(dòng)磁場(chǎng),而在軌道上的線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流,此電流再生磁場(chǎng),由于此二磁場(chǎng)方向相同,故列車與軌道間產(chǎn)生互斥力,列車隨即由此互斥力舉升而懸浮。因列車的懸浮是靠?jī)纱艌?chǎng)作用力相互平衡而達(dá)成,故其懸浮高度可固定不變 (約10 ~ 15mm),列車即因此具有相當(dāng)之穩(wěn)定性。此外,列車必須先以其他方式啟動(dòng),其所帶之磁場(chǎng)才能產(chǎn)生感應(yīng)電流與磁場(chǎng),車輛才會(huì)懸浮;因此,列車必須裝置車輪以便“起飛”與“降落”之用,當(dāng)速度達(dá)40kph以上時(shí),列車開始懸浮 (即“起飛”),車輪自動(dòng)收起;同理當(dāng)速度漸減不再懸浮時(shí),車輪自動(dòng)放下以便滑行 (即“降落”)。通常采用電動(dòng)懸浮 (EDS) 的系統(tǒng),只能以“線性同步馬達(dá)”(Linear Synchronous Motor, LSM) 作為推進(jìn)系統(tǒng),且其速度相對(duì)較慢 (約300kph),圖1即顯示電動(dòng)懸浮系統(tǒng) (EDS) 與線性同步馬達(dá) (LSM) 之組合。電動(dòng)懸浮系統(tǒng) (EDS) 與線性同步馬達(dá) (LSM) 之組合 [1]電磁懸浮 (EMS) 則是利用異性相吸的原理,列車兩側(cè)向?qū)к壄h(huán)抱 (類似跨座式單軌系統(tǒng)),列車環(huán)抱的下部裝有電磁石,導(dǎo)軌的底部裝有鋼板代替線圈,此時(shí)導(dǎo)軌之鋼板在上,而列車之電磁石在下,當(dāng)通電勵(lì)磁時(shí),電磁石產(chǎn)生之磁場(chǎng)吸引力吸引列車向上,列車因重力而下沉,兩力平衡時(shí)使列車與導(dǎo)軌間產(chǎn)生間隙 (Gap),列車即因此懸浮,其懸浮高度 (約10 ~ 15mm) 因磁力強(qiáng)弱而產(chǎn)生變化,故磁場(chǎng)之勵(lì)磁電流須采封閉回路以保持磁力穩(wěn)定。此外,列車一開始 (速度為零時(shí)) 即可產(chǎn)生懸浮,因此列車不須裝置車輪。通常采用電磁懸浮 (EMS) 的系統(tǒng),可采用“線性感應(yīng)馬達(dá)”(Linear Induction Motor, LIM) 或線性同步馬達(dá) (LSM) 作為推進(jìn)系統(tǒng),其速度可高達(dá)500kph以上,圖2即顯示電磁懸浮系統(tǒng) (EMS) 與線性感應(yīng)馬達(dá) (LIM) 之組合。汽缸拼音:qìgāng英文:[cylinder] 釋義:發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的圓筒形空室,里面有一個(gè)由工作流體的壓力或膨脹力推動(dòng)的
活塞
,某些特殊型發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的類似的、但非圓筒形的部分汽車發(fā)動(dòng)機(jī)常用缸數(shù)有3、4、5、6、8、10、12缸。排量1升以下的發(fā)動(dòng)機(jī)常用3缸(如夏利7100),1-2.5升一般為4缸發(fā)動(dòng)機(jī),3升左右的發(fā)動(dòng)機(jī)一般為6缸,4升左右為8缸,5.5升以上用12缸發(fā)動(dòng)機(jī)。按照發(fā)動(dòng)機(jī)的排列方式,又可分為有W型12缸發(fā)動(dòng)機(jī)(如大眾輝騰W12、奧迪A8W12)、V型12缸發(fā)動(dòng)機(jī)(如奔馳S600、寶馬760)、W型8缸發(fā)動(dòng)機(jī)(如帕薩特W8)、V型8缸發(fā)動(dòng)機(jī)(如新奧迪A6L4.2)、水平對(duì)置6缸發(fā)動(dòng)機(jī)(如斯巴魯森林人)、V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)、直列5缸發(fā)動(dòng)機(jī)和直列4缸發(fā)動(dòng)機(jī)等。一般來說,在同等缸徑下,缸數(shù)越多,排量越大,功率越高;在同等排量下,缸數(shù)越多,缸徑越小,轉(zhuǎn)速可以提高,從而獲得較大的提升功率。 一般來說,同等排量情況下,氣門越多,進(jìn)排氣效率越好,就像一個(gè)人跑步,累得氣喘吁吁時(shí),需要張大嘴巴呼吸。傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)多是每缸一個(gè)進(jìn)氣門和一個(gè)排氣門,這種二氣門配氣機(jī)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單,制造成本低,維修起來也相對(duì)容易。對(duì)于輸出功率要求不太高的普通發(fā)動(dòng)機(jī)來說,兩氣門就能獲得較為滿意的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率與扭矩性能。 排量較大、功率較大的發(fā)動(dòng)機(jī)要采用多氣門技術(shù)。最簡(jiǎn)單的多氣門技術(shù)是三氣門結(jié)構(gòu),即在一進(jìn)一排的二氣門結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上再加上一個(gè)進(jìn)氣門。近年來,世界各大汽車公司新開發(fā)的轎車大多采用四氣門結(jié)構(gòu)。四氣門配氣機(jī)構(gòu)中,每個(gè)
氣缸
各有兩個(gè)進(jìn)氣門和兩個(gè)排氣門。 四氣門結(jié)構(gòu)能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的吸氣、排氣效率,新款轎車大都采用四氣門技術(shù)。當(dāng)然,大眾汽車多采用五氣門技術(shù),如老款捷達(dá)王的20V發(fā)動(dòng)機(jī),寶來1.8T發(fā)動(dòng)機(jī)也是五氣門。 不過,達(dá)到或超過六氣門不僅使配氣結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜,還會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)壽命縮短,氣門開啟的空間簾區(qū)(氣門的圓周和氣門的升程)也較小,效率下降。因此,四氣門技術(shù)目前使用最為普遍。 需要指出的是,汽缸和氣門數(shù)可以作為判斷發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)之一,但不是唯一標(biāo)準(zhǔn)。比如,寶馬公司的直列4缸2.0升發(fā)動(dòng)機(jī),由于其獨(dú)特的可變氣門技術(shù),在功率和扭矩輸出上絲毫不遜于普通的6缸機(jī),這也是寶馬318轎車動(dòng)力性廣受好評(píng)的原因。奔馳公司長(zhǎng)期采用每缸3氣門技術(shù),也達(dá)到了很好的功率、扭矩和環(huán)保水平。此外,配備渦輪增壓技術(shù)后,寶來1.8T4缸機(jī)的功率和扭矩也能達(dá)到普通6缸機(jī)的水平
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