1. 发电机主轴结构
首先就说材料:陶瓷、玻璃的件没法加工、钛合金也很难搞。加工精度,有些件要求一次装夹后加工完成,不允许二次装夹定位。 那么你三轴机也是没办法做的。必须上五轴机啊。
第三个,件的重量和大小。比如一根发电机主轴,重量有1000吨。 一般的机根本没法搞。
第四个,结构问题。这个问题基本不是问题。谁会设计出一个加工中心没法加工的结构? 那个设计师直接就可以下岗了。 要说无法加工的结构,那太多了。很多增材制造的产品,CNC 都没法加工。 但是增材制造没法解决的是材料强度的问题。所以也有一定局限性。就看未来的发展
2. 发电机传动轴
1.横置
平行于前桥或后桥叫作“横置”。
不论燃油车还是电动车,其装备的发动机都只能朝向一个方向输出动力,朝向后桥则会实现后轮驱动,想要实现前轮驱动就只能朝向某一个前轮;这样布局就等于让发动机或电机的动力输出轴(曲轴/转子)与前桥平行,动力通过变速箱传递到两侧车轮,这是横置前驱的概念。
横置布局也可以打造为后轮驱动,这个布局可以是“横·后置后驱”或“横·中置后驱”,发动机何止横着的,只是把安装的位置放在了中间或车尾;这样的设计更适合高性能的轿跑车,发动机和变速箱的重量等于提高后轮的正压力,压力大则车轮的摩擦力强,急加速就不容易打滑了。
不过这种设计会压缩车辆的驾乘空间,车辆没有后备箱、只有个不大的前备箱,用起来不是很方便;所以普通代步车基本都用前置前驱,即便这会造成后轮抓地力较差的缺点,但只要保守驾驶也不会很容易失控。
2.纵置
垂直于前桥或后桥叫作“纵置”。
纵置只用于装备内燃机的燃油车,在乘用车型中没有必要使用纵置的电机;纵置就是把发动机的飞轮端朝向后桥,让发动机内部的曲轴垂直于前桥或交叉于前桥,这样的布局会有两个缺点。首先是发动机舱会很长,因为内燃机的特点是长而窄,纵置布局就要占用过多的空间;其次是连接后桥当然需要很长的传动轴,也需要一个挺大的变速箱。
纵置后驱的结构特点就是这样,很明显要比前置前驱复杂且笨重,尤其是变速箱;但是变速箱更靠近车辆尾部,连接后桥的传动轴也能起到均衡重量的作用,短前悬、长后悬的设计也有些让重心刻意往后靠。所以后驱车的前后车身重量是相当的,那么前后轮的抓地力也就相当了,这会有效提升车辆的驾驶品质。
毫无疑问纵置后驱要比前置前驱的驾驶体验好,可是复杂的结构决定了制造成本偏高,笨重的传动系统也让油耗偏高了一些;前驱车则有制造成本低和油耗低的优势,所以主流代步车都是横置前驱,高性能车多使用纵置后驱,或者是基于纵置系统打造的四驱。
3.中后置的特殊性
跑车有中置和后置,发动机可以是横置,但也可以设计为“中·纵置后驱/四驱”;一般体积小巧的跑车多用横置,比如MG、MR、莲花等,高标准的大尺寸跑车基本都是纵置布局,比如宾利、兰博基尼、保时捷等。这些中置的发动机会在仅有的一排座椅的后面,这样的设计当然也是为了提高操控极限。
面包车、老款小客车大都使用“中·纵置后驱”,比如五菱之光、长安之星、丰田海狮等,这些车的中置发动机位于前排座椅的下方,尺寸较大的车型则会在中间出现一个很大的隆起,小时候坐过的公交车也以这种中置车为主。
这种设计的特点是驾乘体验往往都比较差,发动机过强的低频噪音会源源不断地传入车内,高温也会影响体验;所以这样的面包车越来越少了,取而代之的多为前置后驱或前置前驱的载客车。
后置后驱的乘用车型不讨论了,重点了解一下后置后驱的客车吧,现在的燃油动力公交车和长途客车大都是后置后驱;车尾会有一个能掀起来的盖子,打开后里面就是柴油机了,这种设计既不占用乘坐空间、也不影响载货空间,只是会让后排座椅变得高一些,但也总比用中置后驱影响所有空间来的划算。
同时后置后驱还有另一个优势,对于电动客车来说,车辆可以预留“增程器”安装位,不需要增程器则尾箱就是后备箱,反之则可以加装中小排量的内燃机用于发现,现在就有些客车会这么设计。
最后需要了解的是电动汽车,这种车型用横置即可。
电驱系统在设计底盘的时候不需要过于迁就发动机,因为电机的体积总是很小巧,且电机不需要配备变速箱;所以电机独立布局在前或后,对于前后轮的抓地力都不会有太大的影响,只是加速感还是有差异。
不过电机可以轻松地布局在后桥,小巧的体积可以布局在两套独立悬架之间。
然而最重要的还是电机的效率很高,内燃机转化机械能的过程会有接近70%的损耗,永磁同步电机可以低至不足10%;那么在高效率低能耗的前提下,一台车即便装上2~4台电机也不会让电耗变得有多高。于是就出现了“双擎”“三擎”甚至“四擎”的驱动平台。
在前后桥各安装一台驱动电机,都采用横置布局是最理想的四驱;因为横置驱动损耗也更低,前后标准相当则能实现高水平的全时四驱,驾驶车辆会感觉非常平顺,同时简单的结构也决定了故障率会很低。所以电动汽车无需再关注横置或纵置,只需要看车辆有几台电机就好,一般纯电动车都是双擎全时四驱,混动车有三擎(包括内燃机),只有使用轮毂电机才会有四个发动机。
轮毂电机制造成本偏高,预计短期内还无法普及。
3. 主轴电机图片
1、常规的机床的变速是通过庞大的齿轮箱来达到的,其传动环节是:电机用V带传递给齿轮箱的输入轴,经过各种齿轮后传动给机床主轴。而主轴电机则是直接作为机床主轴,其速度是通过电气控制来调节,如变频控制、矢量控制等方法,使得其体积大大减小。
2、伺服电机主要用来精确的定位,需要速度的响应性、恒转矩性相当高,由于大多用于控制场合,所以功率一般不会太大。
3、主轴电机的功率较大,而且对速度响应性要求不如伺服电机那么高。 伺服电机和主轴电机的区别(以Siemens为例)转子结构不一样,主轴电机的转子与鼠笼电机的转子一样,由于没有磁极,因而不需要相应的检测转子位置的信号,1PH7主轴电机的编码器型号为ERN1381,1FT6/1FK6电机的编码器型号为ERN1387,其主要区别就是ERN1381没有附加的C相和D相信号,故更换编码器不需要重新调整,ERN1387可以用在1PH电机上,但反过来ERN1381不能用在进给电机上。主轴电机一般功率很大,因而电机的结构对散热要求更高。工作范围不一样,伺服电机工作在最低转速和额定转速之间的恒转矩区,而主轴电机工作在额定转速和最高转速之间的恒功率区,由于要达到很大的调速范围,主轴电机的额定转速一般都很低。
4. 发电机组成结构
发电机的组成:一般由转子总成、定子总成、整流器总成、端盖、皮带轮、风扇等组成。
转子的功用是产生旋转磁场。转子由爪极、磁轭、磁场绕组、导电滑环、转子轴组成:
转子轴上压装着两块爪极,两块爪极各有六个鸟嘴形磁极,爪极空腔内装有磁场绕组 (转子线圈)和磁轭。
定子的功用是产生三相交流电。定子由定子铁心和定子绕组成。定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成,定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中
5. 水轮发电机主轴结构形式
磁场旋转,线圈不动。转子上通电产生磁场,定子上缠绕线圈。发电时,主轴上连转子 下连水轮机,水轮机转动带动转子转动。给转子励磁电流,产生磁场,磁场转动被定子线圈切割,就发出电了。发出的电从定子经出线引出。
6. 发电机主轴结构形式
悬式水轮发电机组和其它类型水轮发电机组相比,具有独有的优异性,它主要是通过电力系统中各节点之间所具有的平衡性来影响悬式水轮发电机组的电压水平。安装和维护悬式水轮发电机组的工序都较为复杂,如若操作不当则易影响发电机正常运行,因而,为保障后期使用的安全性,悬式水轮发电机的安装和检修都应依循《水轮发电机安装技术规范》(GB8564-88)的有关规定有序进行。
悬式水轮发电机
悬式水轮发电机组多采用一根轴的形式,与多段轴形式水轮发电机组相比,在安装过程中,轴系的摆度和同轴度等参数可调性很差,完全靠主轴的制造精度给予保障,因此通过采用合理的加工方案,保证悬式水轮发电机主轴的加工质量至关重要。悬式水轮发电机组安装质量达到预期设想,可以将悬式水轮发电机组性能良好发挥出来。
7. 发电机的组成部件
发电机通常由定子、转子、端盖.电刷.机座及轴承等部件构成。
定子由机座.定子铁芯、线包绕组、以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯、转子磁极(有磁扼.磁极绕组)、滑环、(又称铜环.集电环)、风扇及转轴等部件组成。
通过轴承、机座及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,通过滑环通入一定励磁电流,使转子成为一个旋转磁场,定子线圈做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。
从物理结构来说,发电机的定子和转子除了是一个原动力的拖动外,是完全独立、互不干扰的两部分;
发电机的定子是有功源,产生感应电动势、电流,在原动力的拖动下,向外输出交流电的有功,由原动力(油量、气量、风量、水量等)决定有功功率的大小。
发电机的转子是无功源、绕组从外部引入直流电建立磁场,在原动力的拖动下,向外输送交流电的无功,由输入转子的直流电大小决定无功功率的大小。
从电磁原理来说,转子和定子又是紧密联系的,发电机的有功和无功都是由定子输出的,转子的力矩决定有功功率的大小,转子线圈的直流电流决定无功功率的大小。
发电机和电动机是完全可逆的,在发电机和电动机的定子绕组上加上额定电压,转子就会旋转;用外力使发电机或电动机的转子旋转,达到额定同步转速,定子就会产生电压,发出电来。
只是因为设计有侧重,用发电机代替电动机或用电动机代替发电机,效率都在额定的70%以下,所以一般都不会代替,只有小容量才会选择代替。
8. 发电机主轴结构原理图
水轮机主轴是电力,水力机械及辅助设备,将水轮机转轮与发电机转子相连,传递扭矩的轴。水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械,它属于流体机械中的透平机械。早在公元前100年前后,中国就出现了水轮机的雏形——水轮,用于提灌和驱动粮食加工器械。
现代水轮机则大多数安装在水电站内,用来驱动发电机发电。在水电站中,上游水库中的水经引水管引向水轮机,推动水轮机转轮旋转,带动发电机发电。作完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大,水轮机的输出功率也就越大。水轮机及辅机是重要的水电设备是水力发电行业必不可少的组成部分,是充分利用清洁可再生能源实现节能减排、减少环境污染的重要设备,其技术发展与我国水电行业的发展规模相适应。
在我国电力需求的强力拉动下,我国水轮机及辅机制造行业进入快速发展期,其经济规模及技术水平都有显著提高,我国水轮机制造技术已达世界先进水平。
9. 发电机 结构
发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。发电机的种类有很多种。从能源上分为火力发电机、水力发电机等;从原理上分为同步发电机、异步发电机、单相发电机、三相发电机。
从产生方式上分为汽轮发电机、水轮发电机、柴油发电机、汽油发电机等。
其工作原理是,由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。
10. 发电机主要发电结构
交流发电机可分为单相发电机与三相发电机。
结构及工作原理:
发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。
定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。
由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。
一、交流发电机的分类
1.按总体结构分
(1)普通交流发电机。这种发电机即无特殊装置,也无特殊功能特点,使用时需要配装电压调节器。
(2)整体式交流发电机,发电机和调节器制成一个整体的发电机。
(3)带泵的交流发电机。发电机和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起的发电机。
(4)无刷交流发电机,不需要电刷的发电机。
(5)永磁交流发电机,转子磁极为永磁铁制成的发电机
2.按整流器结构分
(1)6管交流发电机。
(2)8管交流发电机。
(3)9管交流发电机。
(4)11管交流发电机。
3.按励磁绕组搭铁型式分
(1)内搭铁型交流发电机。
(2)外搭铁型交流发电机