Conocimientos relacionados con generadores

1. ¿Qué es un motor?

Respuesta: El motor es el componente que convierte la energía eléctrica de la batería en energía mecánica.

2. ¿Qué es el bobinado?

Respuesta: El devanado del inducido es la parte central del motor de corriente continua, que consiste en una bobina enrollada con alambre de cobre esmaltado. Cuando el devanado del inducido gira en el campo magnético del motor, genera fuerza electromotriz.

3. ¿Qué es un campo magnético?

Respuesta: El campo de fuerza alrededor de un imán permanente o una corriente eléctrica y el espacio o rango de fuerza magnética que se puede alcanzar.

4. ¿Qué es la intensidad del campo magnético?

Respuesta: La intensidad del campo magnético de un cable infinitamente largo que transporta una corriente de 1 amperio a una distancia de 0,5 metros del cable se define como 1 A/m (amperio/metro, SI). En el sistema de unidades CGS (centímetro-gramo-segundo), para conmemorar la contribución de Oersted al electromagnetismo, la intensidad del campo magnético de un cable infinitamente largo que transporta una corriente de 1 amperio a una distancia de 0,2 cm del cable se define como 10e (Oersted), 10e = 1/4 × 10³/m. La intensidad del campo magnético se suele representar con la letra H.

5. ¿Qué es la ley de Ampère?

Respuesta: Sujete el cable con la mano derecha, alineando la dirección del pulgar extendido con la dirección de la corriente. La dirección que apuntan los cuatro dedos flexionados es la dirección de las líneas de fuerza magnéticas.

6. ¿Qué es el flujo magnético?

Respuesta: El flujo magnético también se denomina flujo magnético: supongamos que existe un plano perpendicular a la dirección del campo magnético en un campo magnético uniforme, la intensidad de inducción magnética del campo magnético es B, y el área del plano es S. Definimos el producto de la intensidad de inducción magnética B y el área S como el flujo magnético que atraviesa esta superficie.

7. ¿Qué es un estator?

Respuesta: La parte de un motor sin escobillas que no gira durante su funcionamiento. El eje de un motor sin escobillas de tipo cubo se denomina estator, y este tipo de motor se conoce como motor de estator interno.

8. ¿Qué es un rotor?

A: La parte giratoria de un motor sin escobillas o sin escobillas cuando está en funcionamiento. La carcasa exterior de un motor sin escobillas o sin escobillas de tipo cubo se llama rotor, y este tipo de motor puede denominarse motor de rotor externo.

9. ¿Qué es una escobilla de carbón?

A: El motor de escobillas está montado sobre la superficie del conmutador. Al girar, el motor transmite energía eléctrica a la bobina a través del conmutador. Dado que su componente principal es el carbono, se denomina escobilla de carbón, la cual se desgasta fácilmente. Por lo tanto, debe recibir mantenimiento y ser reemplazada periódicamente, y los depósitos de carbono deben limpiarse.

10. ¿Qué es un portacepillos?

A: Una ranura de guía mecánica dentro de un motor con escobillas que sujeta y mantiene la posición de las escobillas de carbón.

11. ¿Qué es un conmutador?

Respuesta: Dentro del motor de escobillas, existen superficies metálicas en forma de tiras aisladas entre sí. A medida que el rotor del motor gira, estas tiras metálicas entran en contacto alternativamente con los polos positivo y negativo de las escobillas, lo que produce cambios alternos positivos y negativos en la dirección de la corriente de la bobina del motor, completando así el cambio de fase de la bobina.

12. ¿Qué es una secuencia de fases?

Respuesta: El orden de disposición de las bobinas del motor sin escobillas.

13. ¿Qué es un imán?

Respuesta: Generalmente se utiliza para referirse a materiales magnéticos con alta intensidad de campo magnético. Los motores de los vehículos eléctricos utilizan imanes de neodimio, hierro y boro, metales de tierras raras.

14. ¿Qué es la fuerza electromotriz?

Respuesta: Se genera cuando el rotor del motor corta las líneas de fuerza magnéticas. Su dirección es opuesta a la de la fuente de alimentación externa, por lo que se denomina fuerza contraelectromotriz.

15. ¿Qué es un motor con escobillas?

A: Cuando el motor está en funcionamiento, la bobina y el conmutador giran, mientras que el imán y las escobillas de carbón permanecen fijos. El cambio alterno de la dirección de la corriente de la bobina se logra mediante el conmutador y las escobillas, que giran con el motor. En la industria de los vehículos eléctricos, los motores con escobillas se dividen en motores con escobillas de alta velocidad y motores con escobillas de baja velocidad. Existen muchas diferencias entre los motores con escobillas y los motores sin escobillas. Como su nombre lo indica, los motores con escobillas tienen escobillas de carbón, mientras que los motores sin escobillas no.

16. ¿Qué es un motor sin escobillas?

Esto se debe a que el controlador proporciona corriente continua con diferentes direcciones para lograr el cambio alterno de la dirección de la corriente en la bobina del motor. No hay escobillas ni conmutadores entre el rotor y el estator del motor sin escobillas.

17. ¿Cómo logra el motor la conmutación de fase?

A: Cuando un motor, ya sea con escobillas o sin ellas, está girando, es necesario cambiar alternativamente la dirección de la corriente que fluye a través de la bobina en su interior para que el motor pueda girar continuamente. La conmutación de un motor con escobillas se realiza mediante el conmutador y las escobillas, mientras que la de un motor sin escobillas se realiza mediante el controlador.

18. ¿Qué fase falta?

A: Una fase del circuito trifásico del motor sin escobillas o del controlador sin escobillas no funciona. La pérdida de fase se divide en pérdida de fase principal y pérdida de fase Hall. El motor vibrará y no funcionará, o girará débilmente y hará ruidos fuertes. El controlador se quemará fácilmente si funciona en estado de pérdida de fase.

19. ¿Cuáles son los tipos comunes de motores?

Respuesta: Los motores comunes incluyen: motor de cubo con engranajes y escobillas, motor de cubo sin engranajes y escobillas, motor de cubo con engranajes y sin escobillas, motor de cubo sin engranajes y sin escobillas, motor de montaje lateral, etc.

20. ¿Cómo distinguir los motores de alta velocidad de los motores de baja velocidad según su tipo?

Respuesta: A. Los motores de cubo con engranajes y escobillas y los motores de cubo con engranajes sin escobillas son motores de alta velocidad;

B Los motores de cubo sin escobillas y sin engranajes, y los motores de cubo sin escobillas y sin engranajes, son motores de baja velocidad.

21. ¿Cuáles son los tipos comunes de motores?

Respuesta: Los motores comunes incluyen: motor de cubo con engranajes y escobillas, motor de cubo sin engranajes y escobillas, motor de cubo con engranajes y sin escobillas, motor de cubo sin engranajes y sin escobillas, motor de montaje lateral, etc.

22. ¿Cómo distinguir los motores de alta velocidad de los motores de baja velocidad según su tipo?

Respuesta: A. Los motores de cubo con engranajes y escobillas y los motores de cubo con engranajes sin escobillas son motores de alta velocidad;

B Los motores de cubo sin escobillas y sin engranajes, y los motores de cubo sin escobillas y sin engranajes, son motores de baja velocidad.

23. ¿Cómo se define la potencia de un motor?

Respuesta: La potencia de un motor se refiere a la relación entre la energía mecánica generada por el motor y la energía eléctrica suministrada por la fuente de alimentación.

24. ¿Por qué necesitamos elegir la potencia del motor? ¿Cuál es la importancia de elegir la potencia del motor?

Respuesta: La selección de la potencia nominal del motor es un asunto muy importante y complejo. Si la potencia nominal del motor es demasiado alta, este funcionará con poca carga y su capacidad no se aprovechará por completo, convirtiéndose en un motor que intenta hacer un esfuerzo excesivo. Esto se traduce en una baja eficiencia y un rendimiento deficiente, lo que incrementa los costos operativos. Por el contrario, si se requiere una potencia nominal baja, el motor también intentará hacer un esfuerzo excesivo. La corriente del motor excederá la corriente nominal, aumentarán las pérdidas internas y la baja eficiencia será un problema menor. Lo importante es que afectará la vida útil del motor. Incluso una sobrecarga leve puede reducir considerablemente su vida útil; si la sobrecarga es excesiva, el aislamiento del motor se dañará o incluso se quemará. Por supuesto, si la potencia nominal del motor es baja, es posible que no pueda mover la carga en absoluto, y el motor permanecerá en estado de arranque durante mucho tiempo, sobrecalentándose y dañándose. Por lo tanto, la potencia nominal del motor debe seleccionarse estrictamente de acuerdo con el funcionamiento del vehículo eléctrico.

25. ¿Por qué un motor de CC sin escobillas típico tiene tres sensores Hall?

En resumen, para que un motor de CC sin escobillas gire, debe existir un cierto ángulo entre el campo magnético de la bobina del estator y el campo magnético del imán permanente del rotor. El proceso de rotación del rotor también implica un cambio en la dirección del campo magnético del rotor. Para que los dos campos magnéticos tengan un ángulo determinado, la dirección del campo magnético de la bobina del estator debe cambiar. Entonces, ¿cómo se sabe cuándo cambiar la dirección del campo magnético del estator? Eso depende de los tres sensores Hall. Se puede considerar que los tres sensores Hall son los responsables de indicarle al controlador cuándo cambiar la dirección de la corriente.

26. ¿Cuál es el rango aproximado de consumo de energía de un motor Hall sin escobillas?

Respuesta: El consumo de energía de un motor Hall sin escobillas se encuentra aproximadamente en el rango de 6 mA a 20 mA.

27. ¿A qué temperatura suele funcionar un motor con normalidad? ¿Cuál es la temperatura máxima que puede soportar un motor?

A: Si la temperatura medida de la cubierta del motor supera la temperatura ambiente en más de 25 grados, indica que el aumento de temperatura del motor ha excedido el rango normal. Generalmente, el aumento de temperatura del motor debe ser inferior a 20 grados. Por lo general, la bobina del motor está enrollada con alambre esmaltado, y cuando la temperatura del alambre esmaltado supera los 150 grados, la película de pintura se desprende debido a la alta temperatura, lo que provoca un cortocircuito en la bobina. Cuando la temperatura de la bobina supera los 150 grados, la temperatura de la carcasa del motor ronda los 100 grados; por lo tanto, si se toma como referencia la temperatura de la carcasa, la temperatura máxima que el motor puede soportar es de 100 grados.

28. La temperatura del motor debe ser inferior a 20 grados Celsius; es decir, la temperatura de la tapa del motor debe ser inferior a 20 grados Celsius por encima de la temperatura ambiente. Pero, ¿por qué el motor se calienta por encima de los 20 grados Celsius?

A: La causa directa del calentamiento del motor es la alta corriente. Generalmente, puede deberse a un cortocircuito o circuito abierto en la bobina, a la desmagnetización del acero magnético o a una baja eficiencia del motor. Normalmente, se produce por el funcionamiento prolongado del motor con alta corriente.

29. ¿Qué provoca que el motor se caliente? ¿Cuál es el proceso?

A: Cuando el motor funciona bajo carga, se produce una pérdida de potencia en su interior, que se transforma en energía térmica. Esto provoca un aumento de la temperatura del motor, que supera la temperatura ambiente. La diferencia entre la temperatura del motor y la temperatura ambiente se denomina aumento de temperatura. Una vez que la temperatura aumenta, el motor disipa el calor al entorno; cuanto mayor sea la temperatura, más rápida será la disipación del calor. Cuando el calor generado por el motor por unidad de tiempo es igual al calor disipado, la temperatura del motor deja de aumentar y se mantiene estable, es decir, se encuentra en un estado de equilibrio entre la generación y la disipación de calor.

30. ¿Cuál es el aumento de temperatura admisible de un motor convencional? ¿Qué parte del motor se ve más afectada por este aumento de temperatura? ¿Cómo se define?

Respuesta: Cuando el motor funciona bajo carga, cuanto mayor sea la potencia de salida, mejor (si no se considera la resistencia mecánica) para maximizar su rendimiento. Sin embargo, a mayor potencia de salida, mayor es la pérdida de potencia y mayor la temperatura. Sabemos que el componente más débil del motor en términos de resistencia al calor es el material aislante, como el alambre esmaltado. Existe un límite para la resistencia al calor del material aislante. Dentro de este límite, las propiedades físicas, químicas, mecánicas y eléctricas del material aislante son muy estables, y su vida útil suele ser de unos 20 años. Si se supera este límite, la vida útil del material aislante se acortará drásticamente e incluso podría quemarse. Este límite de temperatura se denomina temperatura admisible del material aislante. La temperatura admisible del material aislante es la temperatura admisible del motor; la vida útil del material aislante suele ser la vida útil del motor.

La temperatura ambiente varía según la hora y la ubicación. En el diseño de motores, se especifica una temperatura ambiente estándar de 40 grados Celsius en mi país. Por lo tanto, el aumento de temperatura admisible es la temperatura admisible del material aislante o del motor menos 40 grados Celsius.

La temperatura admisible de los distintos materiales aislantes varía. Según la temperatura admisible, los materiales aislantes más utilizados para motores son A, E, B, F y H.

31. ¿Cómo se mide el ángulo de fase de un motor sin escobillas?

Respuesta: Encienda la fuente de alimentación del controlador y deje que este alimente el sensor Hall; de esta forma, se podrá detectar el ángulo de fase del motor sin escobillas. El método es el siguiente: Utilice el rango de voltaje de CC de +20 V del multímetro, conecte la punta de prueba roja a la línea de +5 V y use la punta de prueba negra para medir los voltajes alto y bajo de los tres terminales respectivamente, y compárelos con la tabla de conmutación de los motores de 60 y 120 grados.

32. ¿Por qué no se puede conectar y hacer funcionar normalmente cualquier controlador de CC sin escobillas y cualquier motor de CC sin escobillas? ¿Por qué existe una secuencia de fase inversa en los motores de CC sin escobillas?

Respuesta: En términos generales, el movimiento real de un motor de CC sin escobillas es el siguiente: el motor gira ---- la dirección del campo magnético del rotor cambia ---- cuando el ángulo entre el campo magnético del estator y el campo magnético del rotor alcanza los 60 grados de ángulo eléctrico ---- la señal Hall cambia ---- la dirección de la corriente de la línea de fase cambia ---- el campo magnético del estator cruza los 60 grados de ángulo eléctrico hacia adelante ---- el ángulo entre el campo magnético del estator y el campo magnético del rotor es de 120 grados de ángulo eléctrico ---- el motor continúa girando. De esta manera, entendemos que el sensor Hall tiene seis estados correctos. Cuando un sensor Hall específico informa al controlador, este tiene un estado de salida de línea de fase específico. Por lo tanto, la secuencia de fase inversa consiste en completar dicha tarea, es decir, hacer que el ángulo eléctrico del estator siempre avance en una dirección a 60 grados de ángulo eléctrico.

33. ¿Qué sucederá si se utiliza un controlador sin escobillas de 60 grados en un motor sin escobillas de 120 grados? ¿Y viceversa?

Respuesta: Todos se invertirán, perderán fase y no podrán girar normalmente; pero el controlador utilizado por Jieneng es un controlador inteligente sin escobillas que puede identificar automáticamente motores de 60 grados o de 120 grados, por lo que es compatible con ambos tipos de motores, lo que facilita el mantenimiento y la sustitución.

34. ¿Cómo pueden el controlador CC sin escobillas y el motor CC sin escobillas obtener la secuencia de fases correcta?

Respuesta: El primer paso es asegurarse de que la línea de alimentación y la línea de tierra de la línea Hall estén conectadas a las líneas correspondientes en el controlador. Hay 36 formas de conectar las tres líneas Hall del motor y las tres líneas del motor al controlador. El método más simple y menos efectivo es probar cada estado uno por uno. La conmutación se puede realizar sin cortes de energía, pero debe hacerse con cuidado y en un orden específico. Tenga cuidado de no girar demasiado cada vez. Si el motor no gira suavemente, este estado es incorrecto. Girar demasiado la manija dañará el controlador. Si ocurre rotación inversa, si conoce la secuencia de fases del controlador, simplemente intercambie las líneas Hall a y c del controlador, y haga clic en la fase de la línea A y B para intercambiarlas, y la rotación inversa se puede convertir en rotación directa. Finalmente, verifique que el método de conexión correcto sea normal cuando funcione con alta corriente.

35. ¿Cómo controlar un motor de 60 grados con un controlador sin escobillas de 120 grados?

Respuesta: Simplemente agregue una línea de dirección entre la línea de señal Hall de la fase b del motor sin escobillas y la línea de señal de muestreo del controlador.

36. ¿Cuáles son las diferencias intuitivas entre los motores de escobillas de alta velocidad y los motores de escobillas de baja velocidad?

Respuesta: A. Los motores de alta velocidad tienen embragues de rueda libre, por lo que pueden girar fácilmente en una dirección pero con dificultad en la otra; los motores de baja velocidad pueden girar en ambas direcciones con la misma facilidad.

B. Un motor de alta velocidad hace más ruido al girar, mientras que un motor de baja velocidad hace menos ruido al girar. Las personas con experiencia pueden identificarlo fácilmente por el oído.

37. ¿Cuál es el estado de funcionamiento nominal del motor?

Respuesta: Cuando el motor está en funcionamiento, si todas las magnitudes físicas son iguales a su valor nominal, se habla de su estado de funcionamiento nominal. Al operar en este estado, el motor funciona de forma fiable y ofrece el mejor rendimiento general.

38. ¿Cómo se calcula el par nominal de un motor?

Respuesta: El par nominal de salida en el eje de clic se puede expresar mediante T2n, cuyo valor es el valor nominal de la potencia mecánica de salida dividido por el valor nominal de la velocidad de transferencia, es decir, T2n=Pn, donde la unidad de Pn es W, la unidad de Nn es r/min y la unidad de T2n es Nm. Si la unidad de PNM es kN, el coeficiente 9,55 se cambia a 9550.

Por lo tanto, se puede concluir que si la potencia nominal del motor es la misma, cuanto menor sea la velocidad del motor, mayor será su par motor.

39. ¿Cómo se define la corriente de arranque de un motor?

Respuesta: Generalmente, la corriente de arranque del motor no debe exceder de 2 a 5 veces su corriente nominal. Esta es también una razón importante por la que se implementa la protección de limitación de corriente en el controlador.

40. ¿Por qué las velocidades de los motores que se venden en el mercado son cada vez mayores? ¿Cuáles son las consecuencias?

Respuesta: Los proveedores pueden reducir costos aumentando la velocidad. Para la misma velocidad de clic, una mayor velocidad implica menos vueltas de bobina, lo que ahorra láminas de acero al silicio y reduce la cantidad de aceros magnéticos. Los compradores consideran que una mayor velocidad es mejor.

Cuando funciona a velocidad nominal, su potencia permanece inalterada, pero a baja velocidad, la eficiencia es significativamente menor, lo que significa que carece de potencia al arrancar.

Tiene baja eficiencia y requiere una corriente elevada para arrancar. Además, la corriente es alta durante la conducción, lo que impone altos requisitos de limitación de corriente al controlador y perjudica la batería.

41. ¿Cómo reparar el motor si se sobrecalienta de forma anormal?

Respuesta: El método de mantenimiento general consiste en reemplazar el motor o realizar el mantenimiento.

42. Cuando la corriente en vacío del motor supera el valor límite de la tabla de referencia, indica que el motor presenta una falla. ¿Cuáles son las causas? ¿Cómo se repara?

A: La fricción mecánica interna es elevada; la bobina está en cortocircuito; el imán está desmagnetizado; el conmutador del motor de CC está carbonizado. El método de mantenimiento suele consistir en sustituir el motor o las escobillas de carbón y limpiar los depósitos de carbono.

43. ¿Cuál es la corriente máxima sin carga y sin fallos de varios motores?

Tipo de motor Tensión nominal 24V Tensión nominal 36V

Motor de montaje lateral 2,2 A 1,8 A

Motor de escobillas de alta velocidad 1,7 A 1,0 A

Motor con escobillas de baja velocidad 1,0 A 0,6 A

Motor sin escobillas de alta velocidad 1,7 A 1,0 A

Motor sin escobillas de baja velocidad 1,0 A 0,6 A

44. ¿Cómo medir la corriente de reposo del motor?

Respuesta: Ajuste el multímetro a 20 A y conecte los cables de prueba rojo y negro al terminal de entrada de alimentación del controlador. Encienda el equipo y registre la corriente máxima A1 del multímetro cuando el motor no esté girando. Gire la manivela para que el motor gire a alta velocidad y sin carga durante más de 10 segundos. Una vez que la velocidad del motor se estabilice, observe y registre el valor máximo A2 del multímetro en ese momento. La corriente del motor sin carga es igual a A2 menos A1.

45. ¿Cómo identificar si un motor está en buen o mal estado? ¿Cuáles son los parámetros clave?

Respuesta: Se trata principalmente de la magnitud de la corriente en vacío y la corriente real, en comparación con el valor normal, así como de la eficiencia y el par del motor, además del ruido, la vibración y la generación de calor del mismo. La mejor manera es utilizar un dinamómetro para analizar la curva de eficiencia.

46. ¿Cómo debo elegir un motor? ¿En qué debo basar mi elección?

R: El factor más crítico en la selección de un motor es la elección de la potencia nominal del motor.

La selección de la potencia nominal del motor generalmente se divide en tres pasos:

El primer paso es calcular la potencia de carga P

El segundo paso consiste en preseleccionar la potencia nominal del motor y otros factores en función de la potencia de la carga.

El tercer paso consiste en comprobar el motor preseleccionado. Generalmente, primero se verifica el aumento de temperatura, luego la capacidad de sobrecarga y, si es necesario, la capacidad de arranque. Si todas las pruebas son satisfactorias, se selecciona el motor preseleccionado; de lo contrario, se repite el proceso desde el segundo paso hasta que se cumplan.

Es importante tener en cuenta que cuanto menor sea la potencia nominal del motor, más económico resultará a la vez que cumpla con los requisitos de carga.

Una vez completado el segundo paso, se debe realizar la corrección de temperatura según las diferentes temperaturas ambiente. La potencia nominal se basa en la temperatura ambiente estándar nacional de 40 grados Celsius. Si la temperatura ambiente es baja o alta durante todo el año, se debe corregir la potencia nominal del motor para aprovechar al máximo su capacidad en el futuro. Por ejemplo, si la temperatura es baja durante todo el año, la potencia nominal del motor debe ser superior a la Pn estándar. Por el contrario, si la temperatura es alta durante todo el año, la potencia nominal debe reducirse.

En general, una vez determinada la temperatura ambiente, el motor debe seleccionarse en función de las condiciones del lugar de instalación. Cuanto más se aproximen las condiciones del lugar de instalación al estado de funcionamiento nominal del motor, mejor.