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事實揭露 揭密真相
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  • [中央社COVID-19全球最新情報6/27]已恢復正常生活的以色列,也正重新評估防疫規範;以國政府23日將原訂7月1日起開放外國人入境展延至8月1日,本週並在中部一個城鎮出現學童群聚感染後,將接種疫苗年齡放寬至12到15歲可施打。
  • 以色列是全球疫苗接種率最高的國家地區之一,16 歲以上者80%都已完整接種兩劑輝瑞(Pfizer)&BNT共同研發的疫苗,但對來勢洶洶的Delta株仍不敢掉以輕心。以色列到6月中都還維持單日新增10例左右,但25日新增卻已升溫成185例。

定子線圈(stator coil)是嵌入定子槽內的絕緣導體,是組成繞組的元件

  • 定子(線圈)是指電動機發電機步進馬達的基本構造中,保持固定不動的部分(線圈)。
  • 永久磁鐵或者勵磁線圈通常安裝在定子上面。
  • 定子(線圈)通常有閉合磁路的設計。
  • 定子繞組(線圈),分為集中式(線圈)與分散式(線圈)。定子繞組(線圈) 是指安裝在定子上的繞組,也就是繞在定子上面的銅線
  • 繞組(線圈)是由多個線圈或線圈組構成一相或整個電磁電路的統稱。
  • 電動機根據線圈繞制的形狀與嵌裝布線方...
  • 集中式繞組(線圈):集中式繞組套用於凸極式定子,通常繞製成矩形線圈,經紗帶包紮定型,再經浸漆烘乾處理後,嵌裝在凸形磁極的鐵心上。
  • 一般換向器式電動機(包括直流電機和通用電動機)的激磁線圈以及單相罩極式凸極電動機的主極繞組都採用集中式繞組。
  • 集中式繞組通常每極有一隻線圈,但也有採用庶極(隱極)形式的,如框架式罩極電動機就是用一隻線圈形成兩極的電動機。
  • 分散式繞組的電動機定子沒有凸形極掌,每個磁極由一個或幾個線圈按照一定的規律嵌裝布線組成線圈組,通電後形成不同極性的磁極,故也稱隱極式。根據嵌裝布線排列形式的不同,分散式繞組又可分為同心式和疊式兩類。
  • 同心式繞組是由幾個形狀相似但大小不同的線圈,按同一中心位置嵌裝成回字形狀的線圈組。同心繞組可根據不同的布線方式而構成雙平面或三平面繞組。一般單相電動機及部分小功率或大跨距線圈的三相異步電動機的定子繞組採用這種型式。
  • 疊式繞組一般是由形狀、大小相同的線圈,分別以每槽嵌裝1個或兩個線圈邊,並在槽外端部逐個相疊均勻分布的形式。
  • 疊式繞組又分單層疊式和雙層疊式兩種。每槽只嵌入一個線圈邊的為單層疊式繞組,或稱單疊繞組;每槽嵌入兩個屬不同線圈組的線圈邊時是分置於槽中上、下層,為雙層疊式繞組,或稱雙疊繞組。
  • 根據嵌裝布線方式變化不同,疊式繞組又可派生出交叉式、同心交叉式以及單雙層混合式等型式。
  • 一般功率較大的三相異步電動機定子繞組較多採用雙層疊式;而小電機則多用單層疊式繞組中的派生型式,但極少採用單層疊式繞組。

定子線圈在工業的應用

  • 電動機是一種旋轉式電動機器,它將電能轉變為機械能,它主要包括一個用以產生磁場的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個旋轉電樞或轉子。
  • 1.永磁式直流電機:由定子磁極、轉子、電刷、外殼等組成。
    • 定子磁極採用永磁體(永久磁鋼),有鐵氧體、鋁鎳鈷、釹鐵硼等材料。按其結構形式可分為圓筒型和瓦塊型等幾種。
    • 轉子一般採用矽鋼片疊壓而成,漆包線繞在轉子鐵心的兩槽之間(三槽即有三個繞組),其各接頭分別焊在換向器的金屬片上。
    • 電刷是連接電源與轉子繞組的導電部件,具備導電與耐磨兩種性能。永磁電機的電刷使用單性金屬片或金屬石墨電刷、電化石墨電刷。
  • 2.無刷直流電機:由永磁體轉子、多極繞組定子、位置傳感器等組成。
    • 無刷直流電機的特點是無刷,採用半導體開關器件(如霍爾元件)來實現電子換向的,即用電子開關器件代替傳統的接觸式換向器和電刷。
    • 它具有可靠性高、無換向火花、機械噪聲低等優點。
    • 位置傳感器按轉子位置的變化,沿著一定次序對定子繞組的電流進行換流(即檢測轉子磁極相對定子繞組的位置,並在確定的位置處產生位置傳感信號,經信號轉換電路處理後去控制功率開關電路,按一定的邏輯關係進行繞組電流切換)
  • 3.高速永磁無刷電機:由定子鐵心、磁鋼轉子、太陽輪、減速離合器、輪轂外殼等組成。
    • 採用磁敏式位置傳感器的無刷直流電動機,其磁敏傳感器件(例如霍爾元件、磁敏二極體、磁敏詁極管、磁敏電阻器或專用集成電路等)裝在定子組件上,用來檢測永磁體、轉子旋轉時產生的磁場變化。
    • 採用光電式位置傳感器的無刷直流電動機,在定子組件上按一定位置配置了光電傳感器件,轉子上裝有遮光板,光源為發光二極體或小燈泡。
    • 轉子旋轉時,由於遮光板的作用,定子上的光敏元器件將會按一定頻率間歇間生脈衝信號。
    • 採用電磁式位置傳感器的無刷直流電動機,是在定子組件上安裝有電磁傳感器部件(例如耦合變壓器、接近開關、LC諧振電路等),當永磁體轉子位置發生變化時,電磁效應將使電磁傳感器產生高頻調製信號(其幅值隨轉子位置而變化)。
    • 定子繞組的工作電壓由位置傳感器輸出控制的電子開關電路提供。
  • 電動機(Motors)是把電能轉換成機械能的一種設備。
    • 它是利用通電線圈(也就是定子繞組)產生旋轉磁場並作用於轉子鼠籠式式閉合鋁框形成磁電動力旋轉扭矩。
    • 電動機按使用電源不同分為直流電動機和交流電動機,電力系統中的電動機大部分是交流電機,可以是同步電機或者是異步電機(電機定子磁場轉速與轉子旋轉轉速不保持同步速)。
    • 電動機主要由定子與轉子組成,通電導線在磁場中受力運動的方向跟電流方向和磁感線(磁場方向)方向有關。
    • 電動機工作原理是磁場對電流受力的作用,使電動機轉動。
  • 電動機基本結構:三相異步電動機的結構,由定子、轉子和其它附件組成。
  • (一)定子(靜止部分):
    • 1、定子鐵心:電機磁路的一部分,並在其上放置定子繞組。
    • 定子鐵心槽型有(半閉口型槽:半開口型槽:開口型槽)。
    • 2、定子繞組:是電動機的電路部分,通入三相交流電,產生旋轉磁場。
    • 定子繞組的主要絕緣項目有(對地絕緣:(定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣) ;相間絕緣:(各相定子繞組間的絕緣);匝間絕緣:(每相定子繞組各線匝間的絕緣)。
  • 3、機座:固定定子鐵心與前後端蓋以支撐轉子,並起防護、散熱等作用。
    • 機座通常為鑄鐵件,大型異步電動機機座一般用鋼板焊成,微型電動機的機座採用鑄鋁件(可直接對流,以利於散熱)。
  • (二)轉子(旋轉部分):
  • 1、三相異步電動機的轉子鐵心:作為電機磁路的一部分以及在鐵心槽內放置轉子繞組。
  • 2、三相異步電動機的轉子繞組:切割定子旋轉磁場產生感應電動勢及電流,並形成電磁轉矩而使電動機旋轉。
  • (三)相異步電動機的其它附件
  • 1、端蓋:支撐作用。
  • 2、軸承:連接轉動部分與不動部分。
  • 3、軸承端蓋:保護軸承。
  • 4、風扇:冷卻電動機。 [1]

定子線圈在有刷DC電機上的硬用

  • 有刷DC電機--刷式直流電機是現有歷史最久的電機拓撲之一。
    • 它們將固定刷子安裝在定子機座上,摩擦轉子上的換向片,而後者又連接至旋轉的線圈段。
    • 隨著電機旋轉,不同轉子線圈不斷連接和斷開,這樣轉子產生的淨磁場相對於定子機座就是固定的,且通過定子磁場正確定向,從而產生扭矩。
    • 當換向片旋轉過刷子時,這些特定轉子線圈段的電觸頭將會斷開。
    • 由於轉子線圈是電感的,而電感器生成高回掃電壓來抵抗電流變化,因此刷子和斷開的換向片之間會產生火花。
    • 這些火花會導致很多負面結果,如電雜訊、效率降低,以及某些情況下的危險操作。
    • 刷子必須安裝彈簧來抵抗換向片,以確保電接觸良好; 這進一步降低了效率,需要定期維護更換刷子。
  • 儘管有諸多劣勢,但刷式直流電機有一顯著優勢:成本。
    • 由於控制刷式直流電機相對簡單,因此還廣泛用於系統成本是主要驅動因素的應用中。
    • 在使用永久磁性生成定子磁通的拓撲中,產生的速度/扭矩曲線非常有線性特徵。
    • 刷式直流電機歷來常用於工業伺服應用,速度和扭矩分別與所應用的電壓和電流成正比。
    • 半導體器件的跌價使得電源轉換和控制的成本降低。
    • 許多直流電機被交流電機所取代,後者帶來了效率和可靠性提高等優勢。
  • 刷式直流電機的主題多種多樣,如直流並聯電機和通用電機,兩者都使用定子線圈代替永久磁性。
    • 在直流並聯電機中,定子線圈與轉子電路並聯;而在通用電機中,定子線圈與轉子串聯。
    • 通用電機在家電應用中尤其常用,因為它具有高啟動扭矩,可以高速運行。
    • 只需添加串聯晶閘管並進行交流相位控制,便可輕鬆對通用電機進行速度控制。
    • 刷子/換向器結構常見於這些電機類型,因此它們具有標準 PM 刷式直流電機相同的劣勢。 [2]

s-l500.jpg https://www.ebay.com/itm/274561833197?_ul=CN

參考來源

  1. 奇趣科技. 電動機的工作原理分析. 每日頭條. 2018-08-17 [2022-06-27] (中文). 
  2. 華仔. 直流有刷/無刷DC電機的優缺點及選型注意事項. 華強電子網. 2019-02-16 [2022-06-27] (中文).