Дифференциальный автомат что это такое в электрике: Что такое дифавтомат и для чего его применяют?

Что такое дифавтомат и для чего его применяют?

Дифференциальный автомат — это низковольтный комбинированный электрический аппарат, совмещающий в одном корпусе функции двух защитных устройств — УЗО и автоматического выключателя. Благодаря этому данное изделие является достаточно популярным и широко применяется как в бытовых условиях, так и на производстве. В этой статье мы рассмотрим устройство, назначение и принцип работы дифавтомата.

Во-первых, данный электрический аппарат служит для защиты участка электрической сети от повреждения из-за протекания по нему сверхтоков, которые возникают при перегрузке или коротком замыкании (функция автоматического выключателя). Во-вторых, дифференциальный автомат предотвращает возникновение пожара и поражение людей электрическим током в результате возникновения утечки электричества через поврежденную изоляцию кабеля линии электропроводки или неисправного бытового электроприбора (функция устройства защитного отключения).

Устройство и принцип действия

Для начала приведем обозначение на схеме по ГОСТ, по которому наглядно видно, из чего состоит дифавтомат:

На обозначении видно, что основными элементами конструкции дифавтомата является дифференциальный трансформатор (1), электромагнитный (2) и тепловой (3) расцепители. Ниже кратко охарактеризуем каждый из приведенных элементов.

Дифференциальный трансформатор имеет несколько обмоток, в зависимости от количества полюсов устройства. Данный элемент осуществляет сравнение токов нагрузки по проводникам и в случае их несимметричности на выходе вторичной обмотки данного трансформатора появляется так называемый ток утечки. Он поступает на пусковой орган, который без выдержки времени осуществляет расцепление силовых контактов автомата.

Также следует упомянуть о кнопке проверки работоспособности защитного аппарата «TEST». Данная кнопка подключается последовательно с сопротивлением, которое включается или отдельной обмоткой на трансформатор либо параллельно одной из имеющихся. При нажатии на данную кнопку сопротивление создает искусственный небаланс токов – возникает дифференциальный ток и дифавтомат должен сработать, что свидетельствует о его исправном состоянии.

Электромагнитный расцепитель представляет собой электромагнит с сердечником, который воздействует на механизм отключения. Данный электромагнит срабатывает в случае достижения тока нагрузки порога срабатывания — обычно это случается при возникновении короткого замыкания. Данный расцепитель срабатывает мгновенно, за доли секунд.

Тепловой расцепитель осуществляет защиту электрической сети от перегрузки. Конструктивно представляет собой биметаллическую пластину, которая деформируется при протекании через нее тока нагрузки, превышающего номинальный для данного аппарата. При достижении определенного положения биметаллическая пластина воздействует на механизм отключения дифавтомата. Срабатывание теплового расцепителя происходит не сразу, а с выдержкой времени. Время срабатывания прямо пропорционально величине тока нагрузки, протекающего по дифференциального автомату, а также зависит от температуры окружающей среды.

На корпусе указывается порог срабатывания дифференциального трансформатора — ток утечки в мА, номинальный ток теплового расцепителя (при котором работает неограниченное время) в А. Пример маркировки на корпусе — С16 А / 30 мА. В данном случае маркировка “С” перед значением номинала показывает кратность срабатывания электромагнитного расцепителя (класс аппарата). Буква “С” указывает, что электромагнитный расцепитель сработает при превышении номинала 16А в 5-10 раз.

Область применения

Для чего применяют дифференциальный автомат, если существует два отдельных защитных аппарата (УЗО и автомат), каждый из которого выполняет свою функцию?

Основное преимущество дифавтомата — компактность. Он занимает меньше места на DIN-рейке в электрическом распределительном щитке, чем в случае установки двух отдельных аппаратов. Эта особенность особенно актуальная при необходимости установки в распределительном щитке нескольких устройств защитного отключения и автоматических выключателей. В данном случае посредством установки дифавтоматов можно значительно сэкономить место в распределительном щитке и соответственно уменьшить его размер.

Дифференциальный автомат широко применяется для защиты электропроводок практически повсеместно, как в быту, так и в помещениях другого назначения (в различных учреждениях, на предприятиях).

Дифавтомат ничем не уступает аналогичным по характеристикам УЗО и автоматическому выключателю, поэтому каких-либо ограничений в его применении нет. Данный защитный аппарат можно устанавливать, как на вводе (в качестве резервирующего), так и на отходящих линиях электропроводки для обеспечения пожаробезопасности, безопасности людей в отношения поражения электричеством, а также для защиты от сверхтоков.

Источник: сайт Сам электрик.

УЗО и дифавтомат в чем разница

Использование электроэнергии всегда сопряжено с риском поражения электрическим током или в аварийных ситуациях электричество может оказаться причиной возникновения пожара. Не случайно вопрос электробезопасности при создании или реорганизации электрических сетей всегда стоит на первом месте.

Нам наверняка встречались такие термины, как автоматический выключатель (АВ), устройство защитного отключения (УЗО) и дифавтомат, устройство и назначение которых знакомо каждому электрику. Для обывателя эти приборы оказываются загадкой, в лучшем случае он может догадываться, что речь идет о безопасности, но так ли безопасен дилетантизм в вопросах электробезопасности.

Автоматическому выключателю доверена защита от перегрузок электропроводки и коротких замыканий, но он не защищает человека от поражений электрическим током при случайном прикосновении токоведущих проводников. УЗО срабатывает под воздействием дифференциальных токов (несовпадения величин тока фазных и нулевых проводов) в случаях, когда изоляция проводки имеет утечки, таким образом, оно защищает человека от электротравм и электрическую проводку от возможных возгораний при токах утечки, но абсолютно не реагирует на токи перегрузок и коротких замыканий.

Полагая, что полностью защищен, человек, установивший УЗО или АВ, подвергает себя и близких серьезной опасности – эти приборы используются только в паре, при последовательном включении, такой тандем обладает защитным отключением во всех вышеупомянутых ситуациях, причем устанавливать автоматический выключатель следует на входе, а УЗО следом, ближе к нагрузке.

Альтернативным решением проблемы защиты считается применение дифференциальных автоматов, приборов объединяющих в себе функции автоматических выключателей и устройств защитного отключения. Так же как и УЗО диф. автоматы реагируют на утечку токов, в случае превышения номинальных токов сработает тепловой расцепитель, а при замыкании фазы на ноль электромагнитный расцепитель практически мгновенно отключит нагрузку.

В чем отличия применения приборов

В принципе мы определились с главным отличием:

• УЗО срабатывает по току утечки который не должен превышать 30 мА для защиты человека и 0.5 А для противопожарной защиты;
• дифавтомат защищает не только в случаях утечек, он обеспечивает надежную защиту также при перегрузках и коротких замыканиях в сети.

Невольно напрашивается вывод, что подключения дифавтоматов выгоднее, чем использовать связку УЗО + АВ, но так ли это на самом деле, попробуем разобраться. Сначала о сходствах. Оба прибора устанавливаются в электрическом щитке на DIN рейку и внешне очень похожи друг на друга, поэтому отличить УЗО или как его еще называют выключатель дифференциальный (ВД) от автоматического выключателя дифференциального тока (АВДТ) – второе название дифавтомата, проще по внешним признакам на лицевой панели:

• маркировке, надписям, аббревиатуре;
• функциональной схеме дифавтомата.

Однако почему, невзирая на универсальность АВДТ им продолжают противопоставлять последовательные схемы подключения ВД и АВ?

1. Прежде всего, вопрос стоимости – дифавтоматы дороже УЗО и даже если рассматривать полный комплект защиты вместе с автоматом, цена обеих приборов будет ниже.
2. Ремонтопригодность, в отличие от дифференциального автомата, использование защитной пары точно укажет причину аварийного срабатывания: утечки или перегрузки.
3. С точки зрения компактности АВДТ в более выгодном положении, поскольку занимает в полтора раза меньше места, нежели УЗО с автоматом, для маленьких щитков это актуально.
4. Подключением дифавтомат тоже в выгодном положении, отпадает необходимость выбора, какой из двух приборов включать первым.

Как видим, оба варианта защиты имеют право на существование, какой из них выбирать, каждый определяет для себя самостоятельно.

Разница в маркировке

Если необходимо быстро определить, дифавтомат или УЗО перед вами, то необходимо обратить внимание на маркировку, на диф. автомате рядом с номинальным током стоит какая например буква С или В, что указывает на категорию расцепителя, если же стоит маркировка с указанием ампер (буква А), то это однозначно УЗО. Ниже на фото видно, в верхнем ряду установлены именно диф. автоматы, а в нижнем ряду УЗО.

Смотрите также другие статьи :

Кабельные линии – требования к маркировке

В отличие от заводской маркировки кабельных изделий, которая наносится на внешнюю оболочку и несет информацию об особенностях продукции, маркировку электромонтажных кабелей наносят с целью разъяснения назначения кабеля. Она должна соответствовать информации, отраженной в кабельном журнале, составляемом при прокладке электрических кабелей.

Подробнее…

Сфера применения бронированных кабелей

Для защиты силовых кабелей от неблагоприятных внешних воздействий, используется броня из стальной ленты, покрытая антикоррозийным составом. Такой способ защиты был изобретен в конце позапрошлого столетия и, хотя в процессе эволюции он претерпел массу изменений, принцип устройства бронированного кабеля сохранился до наших дней.

Подробнее…

Визуальные отличия дифференциального автомата от УЗО, электрик в Анапе

Предлагаю рассмотреть, как же отличить диф. автомат от УЗО.

Для начала коротко разберёмся, в чём функциональное  отличие  одного от другого.

УЗО ( устройство защитного отключения ) это коммутационный аппарат который защищает человека от прямого или косвенного поражения электрическим током., а так же контролирует текущее состояние электропроводки и при возникновении в ней каких либо повреждений в виде токов утечек отключает её. УЗО не защищает электрооборудования от короткого замыкания и перегрузок, его само необходимо защищать, устанавливая перед ним автоматический выключатель.

Дифференциальный автомат это тоже коммутационный аппарат, который совмещает в себе и автоматический выключатель и УЗО.  Дифференциальный автомат способен защищать электрическую сеть, как от коротких замыканий и перегрузок, так и от возникновения утечек связанных с повреждением электропроводки, электрических приборов или при попадании человека под потенциал.

Далее мы будем рассматривать  отличия на примере приборов фирмы IEK.

Как видно внешне: по габаритам, клеммам подключения и по конструкции корпуса они не очень сильно различаются.

И так первое отличие.

В настоящее время производители дабы не вводить людей в заблуждение начали писать полное название, как правило на боковой поверхности прибора.

Второй способ отличить диф. автомат от УЗО, это обратить внимание на маркировку.

Если перед цифрой которая указывает значение номинального тока изображена буква «B», «С» или «D» — значит это дифференциальный автомат.

Если на корпусе указана только величина номинального тока, а буква отсутствует – то значит это УЗО.

Третий способ немного сложнее, но тем не менее имеет право на жизнь. Посмотрим на схему, она часто изображена спереди (на данной модели сбоку).

1)      Если на схеме изображён только дифференциальный трансформатор — то это УЗО:

2)      Если же на схеме изображены  дифференциальный трансформатор,  обмотки электромагнитного и теплового расцепителя – то это диф. автомат:

Четвёртый способ, габаритные размеры.

Сейчас этот параметр не так актуален, как ранее. Первые дифференциальные автоматы были на порядок шире УЗО т.к. в корпусе  нужно было разместить дополнительно электромагнитный тепловой расцепитель.

В настоящее время производители уменьшили размеры диф. автомата,  но тем не менее кому-то  это может пригодится.

На этом я заканчиваю свой маленький лик.без.

С уважением А.Е.

 

Вам понравилось? Поделитесь с друзьями!

 

НАЗАД

 

Copyright © 2002г. — 2021г. www.elektrik193.ru все права защищены.

 

Как выбрать дифференциальный автомат — как самостоятельно правильно выбрать дифференциальный автомат

Если вы занимаетесь самостоятельным монтажом электропроводки и находитесь уже на завершающей стадии этого нелегкого процесса, совершенно закономерным для вас будет вопрос: как выбрать дифференциальный автомат правильно, чтобы он выполнял все возложенные на него функции?

Монтаж электропроводки – это сложная процедура, которая требует от исполнителя большого внимания, ответственности и глубокого понимания устройства электросети. Одним из самых важных этапов здесь является правильный выбор устройства, которое будет обеспечивать защитную функцию при утечке тока или при замыкании.

В настоящее время существует два типа таких устройств: УЗО и дифференциальный автомат. Принципы их действия подобны, но первое реагирует только на разность тока.

Говоря простым языком, УЗО срабатывает только в том случае, если будут зафиксированы различные показатели тока на втором обороте. Прибор сравнивает ушедший и пришедший ток. И если эти показатели оказываются разными, то устройство отключает электричество. Недостаток УЗО заключается в ограниченном функционале и отсутствии даже намека на искусственный интеллект.

Этому устройству совершенно безразлично, что конкретно включено в электрическую сеть. Если нет утечки тока, оно будет работать исправно, несмотря на нештатную ситуацию.

Дифференциальный автомат – это более совершенный прибор, который выполняет несколько важных функций:

• защищает человека от удара током
• предотвращает утечку тока
• защищает электросеть от перепадов напряжения

Дифференциальный автомат в своем устройстве уже имеет внутреннее УЗО, поэтому его установка будет более рациональным и логичным решением.

Как правильно выбрать дифференциальный автомат

Самостоятельно выбрать такое сложное устройство, как дифференциальный автомат, не так уж легко. Для этого вы должны как минимум иметь базовое понимание принципов работы электросети, а также точно знать ее параметры.

Также опытные электрики советуют при выборе этого прибора учитывать не только напряжение внутри сети, но и мощность всех электрических приспособлений, которые предположительно будут в нее включены. Это поможет правильно выбрать дифференциальный автомат, который на протяжении долгого времени будет обеспечивать надежную защиту вашей электросети.

На современном рынке производители предлагают широкий выбор дифференциальных автоматов, которые условно делятся на четыре большие категории:

• однополюсные – имеют высокую работоспособность, до десяти тысяч срабатываний. Их особенность заключается в том, что к ним можно подключить кабель с сечением не более 25 мм
• двухполюсные – предназначены для защиты двухпроводной сети от превышения уровня рабочего тока и теплового расцепителя. Отличаются высокой пропускной способностью и прочностью схемы. Характеризуется длительной работоспособностью – более десяти тысяч срабатываний, их вам хватит на много лет
• трехполюсные – трансформаторы нулевой последовательности. Срабатывают при появлении разности показаний на вторичной обмотке. Характеризуются высокой пропускной способностью и длительной работоспособностью
• четырехполюсные – предназначены для трехфазной сети. Имеют более четырех модулей и блок дифференциальной защиты

Дифференциальные автоматы различаются также степенью чувствительности к номинальному току, поэтому их условно можно разделить на две основные категории:

• устройства с низкой чувствительностью
• приборы с высокой чувствительностью

Отличаются эти две группы величиной уровня номинального тока. Для первых этот показатель больше 30 миллиампер, для вторых меньше этого уровня.

Виды дифференциальных автоматов

Дифференциальные автоматы – это технически сложные устройства, которые выполняют несколько функций одновременно. Помимо защиты от возгорания при коротком замыкании, дифавтоматы предотвращают утечку тока из электроцепи. Правильно выбрать автомат – значит, обеспечить должное качество работы.

Сегодня существует множество различных моделей дифференциальных автоматов, которые обозначаются латинскими буквами:

• А – специалисты рекомендуют устанавливать их для контроля уровня тока в электросети большой протяженности
• В – чаще всего применяются для общих сетей
• С – характеризуются высокой перезагрузочной способностью
• К – используются для контроля индивидуальных сетей
• Z – рекомендуются к установке для контроля электрической сети с большим количеством подключенных устройств

Несмотря на то, что дифференциальные автоматы имеют различный функционал и рекомендуются для использования в разных электросетях, все устройства имеют примерно одинаковую конструкцию:

• расцепитель
• пластиковый корпус
• рычаги и кнопки управления
• реле
• основной механизм
• трансформатор

По большому счету, устройства такого типа различаются габаритами и дизайнерским исполнением, но при выборе дифференциального автомата данные параметры точно не являются определяющими.

Если вы сомневаетесь в собственной компетентности и не уверены, что сможете самостоятельно выбрать дифавтомат, причем сделать это правильно – обратитесь за помощью к специалистам-электрикам. Они разбираются в устройствах подобного типа и смогут посоветовать вам оптимальную модель прибора.

Как выбрать дифференциальный автомат — Электрик Волгоград, электромонтаж, услуги электрика, электромонтажные работы, замена проводки в квартире, доме, аварийный, срочный, круглосуточный вызов электрика, вызвать электрика на дом в квартиру или офис, электрик на час. Муж на час в Волгограде

Прежде, чем говорить о выборе дифференциального автомата, следует пояснить, чем этот вопрос заслужил такую популярность. Чем хороши именно дифференциальные автоматы? Конечно, тем, что дифавтомат – это устройство, обеспечивающее линии не только защиту от токов перегрузки и сверхтоков короткого замыкания, но и защиту от токов утечки, то есть, защиту от поражения человека электрическим током.

Другими словами, одно устройство обеспечивает весь спектр необходимых защит. Это очень удобно, поскольку позволяет сэкономить пространство в распределительном щите и упростить монтаж. В некоторых случаях достигается еще и экономия денежных средств, но это относительно, поскольку качественный дифференциальный автомат может оказаться дороже, чем отдельно взятые автомат обычный и устройство защитного отключения (УЗО).

Итак, чем хорош дифавтомат, ясно. Осталось определиться с тем, как его выбрать.

1. Фазность.

Как и любой другой аппарат защиты, дифавтомат следует выбирать, исходя из фазности сети. Трехфазные дифы имеют три полюса для подключения фаз и один полюс для нулевого рабочего проводника. Трехфазный диф по понятным причинам отличается большими габаритами и занимает шесть-семь модулей. Однофазные дифы могут занимать два-четыре модуля, в зависимости от исполнения. Однако в любом случае дифавтомат займет намного меньше места, чем обычный автомат и УЗО вместе взятые.

2. Номинальное напряжение.

Хотя в общем случае промахнуться бывает трудно: три фазы – 380 вольт, а одна фаза – 220 вольт. Но все же редкие неприятные исключения бывают, и на номинальное напряжение аппарата следует обращать внимание.

3. Характеристика расцепителей и номинал автомата.

Коль скоро диф – это тоже автоматический выключатель, то он, конечно, тоже имеет характеристику, отображаемую буквой латинского алфавита перед числом, обозначающим номинал по токовой нагрузке. Что касается бытовых сетей, то здесь традиционно самыми популярными являются автоматы характеристики С.

Например, для розеточной сети подойдет дифавтомат характеристики С16 (реже С25). Для сетей освещения используются автоматы С6 или С10. Реже применяются автоматы характеристики В. В качестве вводных общедомовых или квартирных выключателей часто используются автоматы С50, С63, С80 и С100.

4. Номинал по току утечки.

Это характеристика устройства защитного отключения, имеющегося в составе дифавтомата. Номинальный ток утечки обозначается символом «дельта» и числом, указывающим собственно ток утечки с буквами mA (миллиампер). Для защиты розеточных и осветительных сетей обычно применяются дифы с номиналом 10-30 мА. Чаще всего групповые сети защищаются аппаратами на 30 мА, а одиночные розетки – на 10 мА. Вводной дифавтомат может иметь встроенное УЗО на 100-300 мА.

5. Тип или класс встроенного УЗО.

Давно известно, что существуют УЗО типа АС, реагирующие только на синусоидальный (переменный) ток утечки, и есть УЗО типа А, реагирующие на утечки постоянного тока в устройствах, имеющих электронные преобразователи. Все это касается и УЗО, встроенных в дифавтоматы. Таким образом, для линий, питающих компьютеры, телевизоры и даже стиральные машинки, желательно использовать дифавтоматы именно со встроенным УЗО типа А, поскольку тип АС может просто оказаться неэффективным.

6. Наличие/отсутствие защиты от обрыва нулевого проводника.

Это очень любопытный момент. Дело в том, что для работы встроенного УЗО необходимо электрическое питание блоку дифференциальной защиты. Это питание берется именно со ввода аппарата. То есть, чтобы сработала дифференциальная защита дифавтомата, необходимо, чтобы в сети было напряжение.

Это значит, что в порядке должны быть и нулевой, и фазный рабочие проводники. При этом, если отсутствует «фаза» — тогда и бог с ним, ведь и току утечки взяться неоткуда. Иное дело, если оборван ноль. Тогда оставшаяся «фаза» может стать причиной утечки, а встроенное УЗО уже не сработает по причине отсутствия электропитания.

Чтобы подобное явление было исключено, некоторые дифавтоматы имеют в своем составе блок защиты от обрыва нулевого проводника, который по своей сути является реле напряжения, чьи контакты работают на размыкание.

Если такого блока в составе дифа нет, то имеются все резоны самостоятельно установить на вводе реле напряжения для контроля над ситуацией.

7. Производитель дифавтомата.

Сколь ни было бы сильным желание сэкономить, все же от приобретения дифов сомнительного происхождения лучше воздержаться. Хорошо известны случаи появления на рынке дешевых автоматов, которые при ближайшем рассмотрении даже и автоматами-то не являлись: не имели никаких расцепителей, кроме механического ручного.

Совершенно логично, что есть возможность приобретения и дифавтомата аналогичной конструкции. А ведь диф – это аппарат, функции которого зачастую никак не дублируются. То есть, безопасность электросети в целом остается на совести именно дифа. И он просто обязан быть качественным. Конкретных указаний по маркам и брендам давать не будем, но лучше все же приобретать аппараты в проверенных магазинах и не кидаться на чрезмерно низкие цены.

8. Общие указания.

Каждый дифавтомат имеет в своем составе кнопку «тест», позволяющую проверить ее работоспособность, создав намеренную утечку тока. После установки аппарата всегда будет нелишним выполнить небольшую проверку, воспользовавшись этой кнопкой.

Кроме этого, следует помнить, что далеко не каждая линия в обязательном порядке подлежит оснащению дифференциальной защитой. Чаще всего дифавтоматы ставятся на кабельные линии штепсельных розеток, а также на общий ввод в противопожарных целях. Линии освещения и питания электрической плиты зачастую не оснащаются дифференциальной защитой.

Не то, чтобы это можно было воспринимать как руководство не ставить дифавтоматы на эти линии. Но можно принять во внимание и, например, при отсутствии достаточного места в щите, воспользоваться простыми автоматическими выключателями для сети освещения и кабельной линии электрической плиты.

Дифавтоматы, также как и УЗО, рекомендуются к установке в сетях, имеющих в своем составе защитный нулевой проводник РЕ. Это требование ПУЭ. В случае отсутствия защитного заземления сама защита от токов утечки может оказаться недостаточно эффективной и не спасти человека от поражения электрическим током.

Дифавтомат или узо что лучше выбрать?

Что выбрать? УЗО или Дифавтомат?

Дифреле или дифференциальный автомат? Перед тем как перейти ко всем аргументам за и против каждого из перечисленных устройств защитного отключения (УЗО), дадим определение каждому из них.
УЗО – это обобщенное название всех устройств, защищающих от утечки тока на землю.
Так сложилось, что в широких массах дифференциальное реле (оно же дифреле) также называют общим названием УЗО.
Дифреле – дифференциальный выключатель тока, защищающий от токов утечки. Подробнее об устройстве – в разделе Дифреле.
Дифавтомат – устройство, сочетающее в себе функции того же дифреле и автоматического выключателя (Две защиты в одном устройстве).

Преимущества и недостатки дифреле

К основным плюсам такого устройства защитного отключения как дифференциальное реле можно отнести:

• Устройство отвечает за одну функцию (утечка тока), поэтому при аварийной ситуации, когда реле сработало и отключило питающую линию, вы всегда знаете причину такого отключения – утечка тока.
• Большой ассортимент устройств по такому показателю, как номинальный ток утечки. Дифреле с током утечки 30мА, 100мА, 300мА, 500мА позволят соблюсти селективность по утечке тока в больших схемах электрораспределения.
• Цена. Цена на дифференциальное реле обычно ниже, чем на аналогичный по показателю дифференциальный автоматический выключатель.

Минусы:

Преимущества и недостатки дифференциального автомата

Плюсы дифференциального автоматического выключателя:

• Универсальность. Это комбинированное устройство (дифреле + автоматический выключатель), которое совмещает в себе сразу ряд функций защиты от: токов утечки на землю, токов короткого замыкания и тепловой перегрузки.
• Компактность. Экономия места в электрическом щите (за счет ненадобности автоматического выключателя).

Минусы:

• При сработке дифавтомата, в обычных моделях, нет индикации, по какой из защитных функций сработал аппарат.
• Нет большого выбора устройств по номинальным показателям тока утечки.

Рекомендации

Конечно же, все перечисленные выше преимущества каждого из устройств защиты не дают четкого понимания в вопросе – Что лучше узо или дифавтомат, так как выбор необходимого устройства зависит от многих факторов к каждому конкретному случаю.
Можно сказать уверенно и однозначно только то, что с практической и экономической точки зрения выгоднее, конечно же, дифференциальное реле.
Также профессиональные электрики отдают предпочтение в сторону комбинации дифреле+автоматический выключатель, нежели дифференциальный автомат.

Однако, если взять такие факторы, как реконструкция в распределительном электрощите, без замены или добавления проводки, а также большое количество защищенных линий, то, без сомнений, выгоднее и целесообразно отдать предпочтение дифавтомату.

Надеемся, что наша небольшая статья с описанием преимуществ и недостатков защитных устройств поможет вам определиться в выборе необходимого для вашего случая изделия: узо или дифференциальный автомат .

Дифференциальный автомат или дифавтомат. Его назначение и применение.

Нам часто задают вопрос при монтаже электропроводки или ее ремонте – стоит ли устанавливать дифавтомат, полезен ли он и для защиты чего его лучше применять? Это тема серьезная, т.к. связана с защитой жизни человека от поражения электрическим током, поэтому про дифавтомат рассказать надо. Давайте посмотрим, что это за новинка такая.

Вообще-то понять, что такое дифференциальный автомат просто, если вы знакомы с обычным модульным автоматом, защищающим цепь и нагрузку от сверхтоков КЗ (короткого замыкания) или токовой перегрузки и УЗО (устройством защитного отключения), защищающего человека и цепь от тока утечки. Два этих устройства соединили в одно и получили дифавтомат – автоматический выключатель с дифференциальной защитой. Посмотрим, как он устроен внутри и как работает – немножко технической информации.

Начинка.

Внутри корпуса дифавтомата (из негорючего пластика) есть электродинамический расцепитель, тепловой расцепитель, трансформатор тока с тороидальным сердечником, электромеханическое реле, исполнительный механизм, воздействующий на расцепитель при срабатывании реле, а так же система рычагов и пружин, удерживающих автомат во включенном положении и отключающих его, рычаг ручного управления автоматом.

Электродинамический расцепитель — это катушка с подвижным сердечником, включенная последовательно с главными контактами автомата. Электродинамический расцепитель называют независимым, так как время его срабатывания не зависит от величины тока.
Тепловой расцепитель называется зависимым, так как момент его срабатывания зависит от величины протекающего тока, а значит и от скорости нагрева. Тепловой расцепитель сделан из биметаллических пластин, которые в свою очередь выполнены из сплава двух металлов с разным коэффициентом температурного расширения. Ток, протекая по пластинам, нагревает их, пластины выгибаются. Если ток вырастает до предельного значения пластины, выгибаясь, выбивают защелку, удерживающую автомат во включенном положении.

В принципе, эта информация для специалистов и профессионалов (для нас), но некоторые любят расширить свой кругозор, заваливая зачем-то нас расспросами об этом. Вот и пишем.

Как же работает дифавтомат?

Дифавтомат в случае защиты от тока утечки сравнивает ток, направленный к нагрузке и ток от нагрузки, проходящие через его замкнутый сердечник трансформатора тока. В норме они должны быть равны. Если где-то в проводах или приборах нарушается изоляция и возникает утечка тока «на сторону», то нарушается равенство магнитных потоков в замкнутом сердечнике. На выводах вторичной обмотки трансформатора тока появляется дифференциация потенциалов, прямо зависящая от дисбаланса токов в проводах. Когда ток утечки доходит до порогового значения, разность потенциалов на выходе трансформатора тока становится достаточной для срабатывания электромеханического реле, выключающего защелку, удерживающую автомат во включенном положении. Дифавтомат выключен.

В случае защиты от перегрузки в цепи или от короткого замыкания дифавтомат срабатывает так же, как и обычный, хорошо знакомый нам, автоматический выключатель.

Для чего лучше применить дифавтомат.

Понятно, что такие автоматы применяются для защиты достаточно сложных и мощных электроприборов, для лампочки в люстре он необязателен. Образно говоря, то, что можно достать рукой и что ценное и мощное нужно защитить дифом. Дифавтомат не ставится на всю квартиру, он устанавливается для конкретного электроприбора, потенциально опасного, например, для стиральной машины, или посудомоечной машины, или для электроплиты, или компьютера и т.д. Ведь нужно защитить не только, например, стиралку от электроперегрузки, но и себя от стиралки, чтобы от нее, если что, не ударило током. Для чего конкретно нужен дифавтомат теперь понятно.

В каком месте его ставить и на что обратить внимание при его выборе.

Естественно, что устанавливается дифавтомат в электрощите, после счетчика и вводного автомата, и ноль берется с общей нулевой шины щита. Конечно же, делать это должен грамотный электрик, чтобы все работало корректно. Когда нас спрашивают, почему оно не работает, вроде ведь прикручено правильно, мы говорим, что здесь есть нюансы. Исправляем, и все работает.

При выборе и покупке дифавтомата обратите внимание на буквенное обозначение характеристики и цифровой номинал.

• Есть шесть типов характеристик выключателей, пишутся они на автомате латинскими буквами: A, B, C, D, K, Z. Для бытовых нужд применяется, в основном, «С».

• Далее обратите внимание на надпись 30 мА, для защиты от поражения током это оптимально.

• И определиться с номиналом защиты от перегрузок (с номинальным током теплового расцепителя) нужно, посчитав мощность и силу тока электропотребителя (…10А, 16А,25А …). Для стиральной или посудомоечной машины можно взять 16А.

Самим устанавливать дифавтомат нельзя, во избежание грубых ошибок в подключении. Вызывайте электрика, и хорошего. Мы вам с этим поможем. Спокойного вам использования электроприборов.

Скалин Евгений.

Машина против устройства — в чем разница?

машина | прибор | Как существительные, разница между машиной и устройством состоит в том, что машина — это механическое или электрическое устройство, которое выполняет или помогает в выполнении человеческих задач, физических или вычислительных, трудоемких или развлекательных, в то время как устройство является акт подачи заявки; заявление. Как глагол машина означает производить с помощью машин. Другие сравнения: в чем разница? Существительное ( ru имя существительное ) Устройство, которое направляет и контролирует энергию, часто в форме движения или электричества, для достижения определенного эффекта. * {{quote-magazine, title = A better waterworks, date = 2013-06-01, volume = 407, issue = 8838 , page = 5 (Technology Quarterly), magazine = ( The Economist ) цитата , пассаж = Искусственная почка в наши дни все еще означает диализный аппарат размером с холодильник .Такие устройства имитируют то, как настоящие почки очищают кровь и выбрасывают загрязнения и излишки воды в виде мочи.}} (архаичный) Транспортное средство с механическим управлением; автомобиль. (телефония, аббревиатура) Автоответчик или голосовая почта. (вычислительная) Компьютер. (образно) Человек или организация, которые, казалось бы, действуют как машина, будучи особенно эффективными, целеустремленными или бесстрастными. Особенно группа, которая контролирует политическую или аналогичную организацию; комбинация лиц, действующих вместе для общей цели, с агентствами, которые они используют. * Ландор Вся машина правительства не должна давить на людей такой тяжелой и давящей тяжестью. Сверхъестественное действие в стихотворении, или сверхчеловек, представленный для совершения какого-то подвига. ( Аддисон ) (эвфемистический, устаревший) Пенис. {{quote-Fanny Hill, part = 3 Теперь он возобновляет свои попытки в другой форме: во-первых, он положил одну из подушек под меня, чтобы дать бланку своей цели более благоприятный подъем, а другую — под мою голову, для облегчения этого; затем раздвинул мои бедра и, встав между ними, положил их себе на бедра; приложив затем острие своей машины к щели, в которую он пытался войти.}} Синонимы * Смотрите также Производные термины ( Производные условия ) * конечный автомат * струйная машина * машинный болт * Машинный код * пулемет * пулемет * пулемет * машинная инструкция * машинный язык * машинное обучение * машинное * машина правительства * пистолет-пулемет * машиночитаемый * машинное отделение * крепежный винт * механический цех * станок * машинный перевод * машинный перевод * можно стирать в стиральной машине * автомат для игры в пинбол * швейная машина * простая машина * игровой автомат Связанные термины () * Deus Ex Machina * обрабатывать * обработка * техника * механик * механический * механизм * механистический Глагол ( станков ) сделать машинным способом. для придания формы или отделки с помощью машин. Производные термины * машинист Внешние ссылки * * Существительное ( ru имя существительное ) Акт подачи заявки; заявление. Инструмент, инструмент или аппаратура, спроектированные (или, по крайней мере, используемые) в качестве средства для достижения определенной цели (часто указываемой). В частности: устройство или устройство без ручного управления, работающее от электричества или другого небольшого двигателя, используемое в домах для выполнения домашних функций (бытовая техника) и / или в офисах. Приспособление, некоторое оборудование (или деталь) для приспособления другого инструмента или станка к такой конкретной цели Когда мальчик спрятал отцовскую трость, которой боялись, его задница вскоре на собственном опыте узнала, сколько крепких приборов «» дома может удвоиться как совершенно болезненное шлепание « прибор ( фунтов ) Соответствие Производные условия () * Бытовая техника * основной прибор * небольшой прибор Ссылки *

Разница между устройством и машиной

Машины и устройства есть везде — будь то потолочный вентилятор, холодильник или смартфон.Они созданы для того, чтобы сделать нашу повседневную жизнь намного проще, выполняя простые и самые сложные задачи за считанные секунды. Во-первых, компьютер — это устройство, предназначенное для простого вычисления одной или нескольких вычислительных функций, или смартфон, который позволяет нам создавать и отправлять электронные письма, отправлять сообщения, хранить информацию, устанавливать приложения вместе с базовыми функциями создания звонки — все в одном устройстве. Разница между машиной и устройством очень тонкая, и нет простого способа отличить их.

Что такое машина?

Машина представляет собой комбинацию из шести простых машин — наклонной плоскости, шкива, рычага, клина, винта, колеса и оси — которые используются почти повсюду. Проще говоря, машина — это все, что снижает затраты, время и человеческие усилия. Это инструмент или набор инструментов, каждый из которых выполняет определенную функцию, предназначенный для выполнения одной или нескольких операций вместе с использованием механической энергии. Он может быть автоматизированным или управляемым человеком, что увеличивает возможности человека для выполнения запланированной операции.Короче говоря, машины — это всего лишь часть оборудования, используемая для упрощения и бесперебойной работы.

Что такое устройство?

Устройство может относиться к механическому или электронному инструменту, специально разработанному для определенной цели, что означает, что оно предназначено для упрощения работы машины и отсутствия ошибок. Это скорее набор машин, нацеленных на конкретное действие или процедуру. Например, часы предназначены для отслеживания времени или смартфон, который представляет собой набор из множества различных частей, каждая из которых предназначена для конкретной задачи.Короче говоря, устройство представляет собой более сложную версию машины или набора машин, которые могут иметь электрический или ручной привод.

Разница между устройством и машиной

1. Определение устройства и машины

Машина — это устройство или инструмент, который состоит из одной или многих частей, каждая из которых предназначена для определенной задачи или функции, объединенных вместе для выполнения определенной задачи с использованием энергии в качестве энергии. Машина — это не что иное, как часть оборудования, которая приводится в действие электрической, механической, тепловой или химической энергией для выполнения одной или нескольких операций.Устройство — это довольно сложная версия машины, предназначенная для определенной цели. В отличие от машин, которые обычно ограничены определенной операцией, устройство может представлять собой множество вещей, спроектированных таким образом, чтобы обеспечить бесперебойную работу машины.

2. Происхождение устройства и машины

Идея простых машин была признана греческим философом по имени Архимед примерно в 3 ^{году до нашей эры, и его основное внимание было сосредоточено на изучении архимедовых простых машин: рычага, шкива и винта.Он также был первым, кто понял концепцию механической энергии в рычаге. С человеческой точки зрения, идея механических устройств была результатом способностей человека к ведению войны, таких как арбалеты, появившиеся около 500 г. до н.э. Первым портативным устройством были часы, которые начали использовать около 1500 г. до н.э., но превратились в современные механические устройства. На протяжении тысячелетий устройства разнообразными способами улучшали нашу повседневную жизнь.}

3. Назначение устройства и машины

Машины имеют уникальную цель — максимально увеличить человеческие усилия для снижения затрат и времени, тем самым увеличивая производство.Вы можете называть машину комбинацией устройств, которые могут быть автоматизированными или управляемыми человеком. Основное предназначение машины — облегчить работу. Устройство, в общем смысле, — это то, что предназначено для определенной цели, например, устройство GPS, которое используется для отслеживания перемещений и навигации, или принтер, если на то пошло, которое является устройством, используемым специально для печати документов.

4. Типы устройств и машин

Термин «машина» используется для обозначения шести классических типов, определенных учеными эпохи Возрождения как наклонная плоскость, шкив, рычаг, винт, колесо и ось, а также клин.Это механизм, с помощью которого сила, приложенная к одной части, передается другой части, используя движение в качестве источника энергии. Эти шесть простых машин обладают особыми характеристиками и предназначены только для уменьшения человеческих усилий простым движением или толчком. Устройства классифицируются в зависимости от контекста. Например, когда речь идет о компьютерном периферийном устройстве, оно делится на устройства ввода, вывода и хранения.

Устройство и машина: сравнительная таблица

Сводная информация об устройстве vs.Станок

Каждая машина — это устройство, но не каждое устройство — это машина. Оба термина могут использоваться взаимозаменяемо, потому что разница между ними довольно тонкая и между машиной и устройством есть тонкая грань, когда дело доходит до инженерных работ. Машина может быть инструментом или набором инструментов, которые используют некоторый вид энергии для выполнения одной или нескольких операций, и она может быть управляемой человеком или автоматизированной. Устройство — это все, что упрощает и упрощает работу машины.Это электронный или механический инструмент, предназначенный для определенной цели, например, часы, которые специально предназначены для показа времени.

Сагар Хиллар — плодовитый автор контента / статей / блогов, работающий старшим разработчиком / писателем контента в известной фирме по обслуживанию клиентов, базирующейся в Индии. У него есть желание исследовать разноплановые темы и разрабатывать высококачественный контент, чтобы его можно было лучше всего читать. Благодаря своей страсти к писательству, он имеет более 7 лет профессионального опыта в написании и редактировании услуг на самых разных печатных и электронных платформах.

Вне своей профессиональной жизни Сагар любит общаться с людьми из разных культур и происхождения. Можно сказать, что он любопытен по натуре. Он считает, что каждый — это опыт обучения, и это приносит определенное волнение, своего рода любопытство, чтобы продолжать работать. Поначалу это может показаться глупым, но через некоторое время это расслабит вас и облегчит начало разговора с совершенно незнакомыми людьми — вот что он сказал ».

Последние сообщения Сагара Хиллара (посмотреть все)

: Если вам понравилась эта статья или наш сайт.Пожалуйста, расскажите об этом. Поделитесь им с друзьями / семьей.

Cite
APA 7
Khillar, S. (10 мая 2018 г.). Разница между устройством и машиной. Разница между похожими терминами и объектами. http://www.differencebetween.net/language/words-language/difference-between-device-and-machine/.
MLA 8
Хиллар, Сагар. «Разница между устройством и машиной». Разница между похожими терминами и объектами, 10 мая 2018 г., http: // www.разница между.net/language/words-language/difference-between-device-and-machine/.

Услуги системы трансмиссии: замена и ремонт двигателя, замена трансмиссии и ремонт дифференциала / трансмиссии — услуги

Система трансмиссии состоит из двигателя внутреннего сгорания, трансмиссии и дифференциала / моста. Управление трансмиссией осуществляется через бортовую компьютерную сеть. В переднеприводном автомобиле трансмиссия и дифференциал / мост объединены в единую коробку передач.

Преимущества правильно обслуживаемой системы трансмиссии

• Увеличенный срок службы компонентов
• Производительность
• Мощность
• Низкий расход масла
• Тихая работа
• Низкие выбросы
• Экономия топлива
• Плавное положительное переключение передач

Двигатель внутреннего сгорания

• Преобразует химическую энергию (бензин) в механическую работу
• Поворачивает коленчатый вал и маховик
• Компоненты включают блок цилиндров, головки цилиндров, впускные и выпускные клапаны, поршневые и поршневые кольца, шатуны, коленчатый вал, масляный поддон, смазку (моторное масло) и уплотнительные прокладки.

Симптомы неисправного двигателя внутреннего сгорания включают:

• Глубокий или неглубокий стук
• Видимый дым из выхлопной трубы
• Перегрев
• Потеря охлаждающей жидкости
• Большой расход масла
• Отсутствует или неровная работа
• Чрезмерный выброс выхлопных газов
• Внешние утечки

Трансмиссия / КПП

• Соединяет маховик коленчатого вала с приводным валом / осями
• Обеспечивает передаточные числа для оптимальной производительности и экономии топлива
• Transmission Fluid передает мощность, смазывает, предотвращает коррозию и отводит тепло.Замена трансмиссионной жидкости удалит и заменит практически 100% вашей трансмиссионной жидкости, обеспечивая более длительный срок службы трансмиссии и более плавную работу.
• Фильтр трансмиссии задерживает частицы и окисленную жидкость и защищает трансмиссию от твердых загрязнений. Выполнение обслуживания фильтра трансмиссии продлит срок службы трансмиссии и обеспечит более плавную работу.
Компоненты
• включают корпус трансмиссии, корпус клапана (автоматическая трансмиссия), преобразователь крутящего момента (автоматическая трансмиссия), поддон трансмиссии (автоматическая трансмиссия), диск сцепления, нажимной диск, выжимной подшипник (ручная трансмиссия), рычаги переключения передач, смазка и уплотнительные прокладки.

Симптомы неисправной трансмиссии включают:

• Скольжение
• Шлифовка при переключении передач
• Воющий шум
• Отказ переключения передач
• На передаче автомобиль не движется
• Внешние утечки

Дифференциал / Мосты

• Подключает трансмиссию к колесам
• Передает мощность, преобразованную коробкой передач
• Компоненты включают корпус дифференциала, гипоидные шестерни, муфты (дифференциалы повышенного трения / блокировки), смазку, уплотнительные прокладки

Признаки неисправности дифференциала / мостов включают:

• Воющий шум
• Рычание
• Внешние утечки

Как на самом деле работают двигатели электромобилей и чем они отличаются?

Когда вы в последний раз задумывались о том, как на самом деле работают электромобили? Мы, супер-фанаты автомобильного бизнеса, по большей части выработали разумное понимание того, как работают силовые агрегаты внутреннего сгорания.Большинство из нас может визуализировать, как топливо и воздух входят в камеру сгорания, взрываются, толкают поршень вниз и вращают коленчатый вал, который в конечном итоге поворачивает колеса. Обычно мы понимаем разницу между рядными, плоскими, V-образными и, возможно, роторными двигателями внутреннего сгорания Ванкеля.

Такие концепции машиностроения сравнительно легко понять. Но, вероятно, справедливо поспорить, что только меньшинство людей, читающих это, может объяснить на салфетке для бара, как именно невидимые электроны вращают колеса автомобиля или чем двигатель с постоянными магнитами отличается от двигателя индукционного переменного тока.Электротехника может показаться автомобильным фанатикам черной магией и колдовством, так что пришло время развенчать этот смелый новый мир электромобильности.

Как работают электромобили: двигатели

Это связано с магнетизмом и естественным взаимодействием между электрическими полями и магнитными полями. Когда электрическая цепь замыкается, позволяя электронам двигаться по проводу, эти движущиеся электроны создают электромагнитное поле с северным и южным полюсами. Когда это происходит в присутствии другого магнитного поля — либо от другой партии ускоряющихся электронов, либо от Уайла Э.Гигантский подковообразный магнит ACME Койота, эти противоположные полюса притягиваются, и подобные полюса отталкиваются друг от друга.

Просмотреть все 12 фото

Электродвигатели работают за счет установки одного набора магнитов или электромагнитов на вал, а другого набора — на корпусе, окружающем этот вал. Периодически меняя полярность (меняя местами северный и южный полюса) одного набора электромагнитов, двигатель усиливает эти притягивающие и отталкивающие силы для вращения вала, тем самым преобразуя электричество в крутящий момент и, в конечном итоге, поворачивая колеса.И наоборот, как и в случае рекуперативного торможения, эти магнитные / электромагнитные силы могут преобразовывать движение обратно в электричество.

Как работают электромобили: переменный или постоянный ток?

Электроэнергия, подаваемая в ваш дом, поступает в виде переменного тока (AC), так называемого, потому что полярность север / юг или плюс / минус питания меняется (чередуется) 60 раз в секунду. (То есть в США и других странах, работающих от 110 вольт; страны со стандартом 220 вольт обычно используют переменный ток 50 Гц.) Постоянный ток (DC) — это то, что входит и выходит из + и — полюсов каждой батареи. Как отмечалось выше, двигателям для вращения требуется переменный ток. Без этого электромагнитная сила просто соединила бы их северный и южный полюса вместе. Это цикл постоянного переключения между севером и югом, который заставляет мотор вращаться.

Просмотреть все 12 фото

Современные электромобили предназначены для управления как переменным, так и постоянным током на борту. Аккумулятор накапливает и распределяет постоянный ток, но, опять же, двигателю нужен переменный ток.При подзарядке аккумулятора энергия поступает в бортовое зарядное устройство в виде переменного тока во время зарядки Уровня 1 и Уровня 2 и в виде постоянного тока высокого напряжения на Уровне 3 «быстрых зарядных устройств». Сложная силовая электроника (которую мы не будем пытаться здесь объяснять) обрабатывает многочисленные встроенные преобразования переменного / постоянного тока, повышая и понижая напряжение от 100 до 800 вольт зарядной мощности до напряжения системы батареи / двигателя от 350-800 вольт для многих освещение автомобиля, информационно-развлекательная система и функции шасси, для которых требуется электричество 12–48 В постоянного тока.

Как работают электромобили: какие типы двигателей?

Двигатель постоянного тока (матовый): Да, мы только что сказали, что переменный ток заставляет двигатель вращаться, и эти старые двигатели, которые приводили в действие первые электромобили 1900-х годов, ничем не отличаются. Постоянный ток от батареи подается к обмоткам ротора через подпружиненные «щетки» из углерода или свинца, которые приводят в действие вращающиеся контакты, подключенные к обмоткам проводов. Каждые несколько градусов вращения щетки активируют новый набор контактов; это постоянно меняет полярность электромагнита на роторе по мере вращения вала двигателя.(Это кольцо контактов называется коммутатором).

Корпус, окружающий электромагнитные обмотки ротора, обычно имеет постоянные магниты. («Последовательный двигатель постоянного тока» или так называемый «универсальный двигатель» может использовать электромагнитный статор.) Преимущества заключаются в низкой начальной стоимости, высокой надежности и простоте управления двигателем. Изменение напряжения регулирует скорость двигателя, а изменение тока регулирует его крутящий момент. К недостаткам можно отнести меньший срок службы и стоимость обслуживания щеток и контактов.Сегодня этот двигатель редко используется на транспорте, за исключением некоторых индийских железнодорожных локомотивов.

Бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC): Щетки и их обслуживание устраняются путем перемещения постоянных магнитов к ротору, размещения электромагнитов на статоре (корпусе) и использования внешнего контроллера двигателя для попеременного переключения различных обмоток возбуждения. от плюса к минусу, создавая вращающееся магнитное поле.

Преимущества — долгий срок службы, низкие эксплуатационные расходы и высокая эффективность.Недостатки — более высокая начальная стоимость и более сложные регуляторы скорости двигателя, которые обычно требуют трех датчиков Холла для правильной фазировки тока обмотки статора. Такое переключение обмоток статора может привести к «пульсации крутящего момента» — периодическому увеличению и уменьшению передаваемого крутящего момента. Этот тип двигателя популярен для небольших транспортных средств, таких как электрические велосипеды и скутеры, и используется в некоторых вспомогательных автомобильных приложениях, таких как электрический усилитель рулевого управления.

Просмотреть все 12 фото

Синхронный двигатель с постоянным магнитом (PMSM): Физически двигатели BLDC и PMSM выглядят почти одинаково.Оба имеют постоянные магниты на роторе и обмотки возбуждения в статоре. Ключевое отличие состоит в том, что вместо использования постоянного тока и периодического включения и выключения различных обмоток для вращения постоянных магнитов, PMSM работает на непрерывном синусоидальном переменном токе. Это означает, что в нем отсутствует пульсация крутящего момента, и для определения скорости и положения ротора требуется только один датчик на эффекте Холла, поэтому он более эффективен и тише.

Слово «синхронный» означает, что ротор вращается с той же скоростью, что и магнитное поле в обмотках.Его большие преимущества — удельная мощность и высокий пусковой момент. Основным недостатком любого двигателя с вращающимися постоянными магнитами является то, что он создает «обратную электродвижущую силу» (ЭДС), когда он не работает на скорости, что вызывает сопротивление и тепло, которые могут размагнитить двигатель. Этот тип двигателя также используется в усилителях рулевого управления и тормозных системах, но он стал предпочтительной конструкцией двигателя в большинстве современных аккумуляторных электрических и гибридных транспортных средств.

Просмотреть все 12 фото

Обратите внимание, что большинство двигателей с постоянными магнитами всех типов ориентируют свою ось север-юг перпендикулярно выходному валу.Это создает «радиальный (магнитный) поток». Новый класс двигателей с «осевым потоком» ориентирует оси N-S магнитов параллельно валу, обычно на парах дисков, между которыми расположены неподвижные обмотки статора. Компактная ориентация аксиального потока с высоким крутящим моментом этих так называемых «двигателей-блинов» может быть применена к двигателям типа BLDC или PMSM.

Просмотреть все 12 фотографий

Индукция переменного тока: Для этого двигателя мы убираем постоянные магниты с ротора (и их редкоземельные материалы, которые становятся все более редкими) и поддерживаем переменный ток, протекающий через обмотки статора, как в двигателе PMSM выше.

Замена магнитов — это концепция, запатентованная Никола Тесла в 1888 году: поскольку переменный ток течет через различные обмотки статора, обмотки создают вращающееся поле магнитного потока. Когда эти магнитные линии проходят через перпендикулярные обмотки ротора, они индуцируют электрический ток. Затем это создает другую магнитную силу, которая заставляет ротор вращаться. Поскольку эта сила индуцируется только тогда, когда силовые линии магнитного поля пересекают обмотки ротора, ротор не будет испытывать крутящего момента или силы, если он вращается с той же (синхронной) скоростью, что и вращающееся магнитное поле.

Это означает, что асинхронные двигатели переменного тока по своей природе асинхронны. Скорость ротора регулируется изменением частоты переменного тока. При небольших нагрузках инвертор, управляющий двигателем, может снизить напряжение, чтобы уменьшить магнитные потери и повысить эффективность. Отключение асинхронного двигателя во время крейсерского движения, когда в этом нет необходимости, устраняет сопротивление, создаваемое двигателем с постоянными магнитами, в то время как двухмоторные электромобили, использующие двигатели PMSM на обеих осях, всегда должны приводить в действие все двигатели. Пиковая эффективность может быть немного выше для конструкций BLDC или PMSM, но асинхронные двигатели переменного тока часто достигают более высокого среднего КПД.Еще один небольшой компромисс — это немного более низкий пусковой момент, чем у PMSM. GM EV1 середины 1990-х годов и большинство Tesla использовали асинхронные двигатели переменного тока.

Просмотреть все 12 фотографий

Электродвигатель сопротивления: Думайте о «сопротивлении» как о магнитном сопротивлении: степени, с которой объект противодействует магнитному потоку. Статор реактивного двигателя имеет несколько полюсов электромагнита — концентрированные обмотки, образующие сильно локализованные северный или южный полюса. В реактивном реактивном электродвигателе (SRM) ротор изготовлен из магнитомягкого материала, такого как слоистая кремнистая сталь, с множеством выступов, предназначенных для взаимодействия с полюсами статора.Различные полюса электромагнита включаются и выключаются почти так же, как обмотки возбуждения в двигателе с BLDC. Использование неравного количества полюсов статора и ротора гарантирует, что одни полюса выровнены (для минимального сопротивления), а другие находятся прямо между противоположными полюсами (максимальное сопротивление). При переключении полярности статора ротор вращается с асинхронной скоростью.

Просмотреть все 12 фотографий

Синхронный реактивный двигатель (SynRM) не зависит от дисбаланса полюсов ротора и статора.Скорее, двигатели SynRM имеют более распределенную обмотку, питаемую синусоидальным переменным током, как в конструкции PMSM, со скоростью, регулируемой частотно-регулируемым приводом, и ротор сложной формы с пустотами в форме линий магнитного потока для оптимизации сопротивления.

Последняя тенденция заключается в размещении небольших постоянных магнитов (часто более простых ферритовых) в некоторых из этих пустот, чтобы использовать преимущества как магнитного, так и реактивного крутящего момента при минимизации затрат и неэффективности противо-ЭДС (или противоэлектродвижущей силы) при высокой скорости, которая страдают двигатели с постоянными магнитами.

Преимущества: меньшая стоимость, простота и высокая эффективность. К недостаткам можно отнести шум и пульсацию крутящего момента (особенно для реактивных реактивных двигателей). Toyota представила внутренний синхронный реактивный двигатель с постоянными магнитами (IPM SynRM) на Prius, а Tesla теперь объединяет один такой двигатель с асинхронным двигателем переменного тока на своих моделях с двумя двигателями. Tesla также использует IPM SynRM в качестве единственного двигателя для своих моделей с задним приводом.

Просмотреть все 12 фото

Электродвигатели никогда не могут петь, как малолитражка или плоская кривошипная машина Ferrari.Но, возможно, через десять лет или около того мы будем относиться к трансмиссии Tesla Plaid с такой же любовью, как и к этим двигателям, и каждый автолюбитель сможет подробно описать, какие двигатели он использует.

Устранение неисправностей электрических шумов и переходных процессов

Электрический шум — это результат того, что более или менее случайные электрические сигналы попадают в цепи, где они нежелательны, то есть там, где они нарушают несущие информацию сигналы. Шум возникает как в силовых, так и в сигнальных цепях, но, вообще говоря, он становится проблемой, когда попадает в сигнальные цепи.Цепи сигналов и данных особенно уязвимы для шума, потому что они работают на высоких скоростях и с низкими уровнями напряжения. Чем ниже напряжение сигнала, тем меньше допустимая амплитуда шумового напряжения. Отношение сигнал / шум описывает, сколько шума может выдержать схема, прежде чем действительная информация, сигнал, станет искаженным.

Шум — одна из самых загадочных тем, влияющих на качество электроэнергии, тем более что он должен рассматриваться с его не менее загадочным двойником — заземлением.Чтобы уменьшить загадку, необходимо понять две ключевые концепции:

• Во-первых, электрические эффекты не требуют прямого соединения (например, через медные проводники).
• Вторая концепция заключается в том, что мы больше не можем оставаться в области 60 Гц. Одним из преимуществ 60 Гц является то, что это достаточно низкая частота, поэтому силовые цепи можно рассматривать (почти) как цепи постоянного тока.

Механизмы сцепления

Существует четыре основных механизма шумовой связи.Стоит понять их и то, чем они отличаются друг от друга, потому что большая часть работы по устранению неполадок будет заключаться в том, чтобы определить, какой эффект связи доминирует в конкретной ситуации.

1. Емкостная связь

Это часто называют электростатическим шумом, и это эффект, основанный на напряжении. Разряд молнии — это просто крайний пример. Любые проводники, разделенные изоляционным материалом (включая воздух), составляют конденсатор — другими словами, емкость является неотъемлемой частью любой цепи.Потенциал емкостной связи увеличивается с увеличением частоты (емкостное реактивное сопротивление, которое можно представить как сопротивление емкостной связи, уменьшается с частотой, как можно увидеть в формуле: XC = 1 / 2pfC).

2. Индуктивная связь

Это шум, связанный с магнитной связью, и эффект, основанный на токе. Каждый проводник, по которому протекает ток, имеет соответствующее магнитное поле. Изменяющийся ток может вызвать ток в другой цепи, даже если эта цепь является одиночной петлей; другими словами, цепь истока действует как первичная обмотка трансформатора, а цепь жертвы — вторичная.Эффект индуктивной связи увеличивается со следующими факторами: (1) больший ток, (2) более высокая скорость изменения тока, (3) близость двух проводников (первичный и вторичный) и (4) чем больше похожий соседний проводник катушка (круглый диаметр вместо плоского или спиральный вместо прямого).

Магнитные поля изолированы эффективным экранированием. Используемый материал должен быть способен проводить магнитные поля (черный материал в отличие от меди). Причина, по которой выделенная цепь (горячая, нейтраль, заземление) должна быть по возможности проложена в собственном металлическом кабелепроводе, заключается в том, что она, по сути, имеет магнитное экранирование для минимизации эффектов индуктивной связи.

Как индуктивная, так и емкостная связь называются эффектами ближнего поля, поскольку они преобладают на малых расстояниях, а расстояние снижает их эффекты связи. Это помогает объяснить одну из загадок шума — как небольшое физическое изменение положения проводки может так сильно повлиять на связанный шум.

3. Кондуктивный шум

Хотя весь связанный шум заканчивается кондуктивным шумом, этот термин обычно используется для обозначения шума, связанного с прямым гальваническим (металлическим) соединением.В эту категорию входят цепи с общими проводниками (например, с общей нейтралью или заземлением). Кондуктивный шум может быть высокочастотным, но может также составлять 60 Гц.

Типичные примеры соединений, которые создают нежелательные шумовые токи непосредственно на землю:

• Субпанели с дополнительными клеммами NG
• Розетки неправильно подключены к N и G
• Оборудование с внутренними твердотельными защитными устройствами, которые замкнулись на линию или нейтраль к земле, или которые не вышли из строя, но имеют нормальный ток утечки.Этот ток утечки ограничен UL до 3,5 мА для оборудования, подключаемого к розетке, но не существует ограничений для оборудования с постоянным подключением с потенциально гораздо более высокими токами утечки. (Токи утечки легко определить, потому что они исчезнут при выключении устройства).

4. RFI (радиочастотные помехи)

RFI находятся в диапазоне от 10 кГц до 10 с МГц (и выше). На этих частотах отрезки провода начинают действовать как передающие и приемные антенны.Цепь виновника действует как передатчик, а цепь жертвы действует как приемная антенна. RFI, как и другие механизмы связи, — это факт жизни, но им можно управлять (однако, не без некоторой мысли и усилий).

Снижение шума RFI использует несколько стратегий.

Заземление сигнала

Чтобы понять важность «чистого» сигнального заземления, давайте обсудим различие между сигналами дифференциального режима (DM) и синфазными сигналами (CM). Представьте себе простую двухпроводную схему: питание и возврат.Любой ток, который циркулирует, или любое напряжение, считываемое через нагрузку между двумя проводами, называется DM (также используются термины нормальный режим, поперечный режим и режим сигнала). Сигнал DM обычно является желаемым сигналом (точно так же, как 120 В в розетке). Представьте себе третий проводник, обычно заземляющий провод. Любой ток, который течет теперь через два исходных проводника и возвращается по этому третьему проводнику, является общим для обоих исходных проводников. Ток CM — это шум, который должен преодолеть настоящий сигнал.CM — это весь этот лишний трафик на шоссе. Он мог попасть туда через любой из механизмов связи, таких как связь по магнитному полю на частоте линии электропередачи или радиочастотные помехи на более высоких частотах. Дело в том, чтобы контролировать или минимизировать эти токи заземления или CM, чтобы облегчить жизнь токам DM.

Измерение

Токи CM можно измерять с помощью токовых клещей, используя метод нулевой последовательности. Зажим огибает сигнальную пару (или, в трехфазной цепи, все трехфазные проводники и нейтраль, если таковая имеется).Если сигнал и обратный ток равны, их равные и противоположные магнитные поля нейтрализуются. Любое текущее чтение должно быть в обычном режиме; Другими словами, любое считывание тока — это ток, который возвращается не по сигнальным проводам, а по пути заземления. Этот метод применим как к сигнальным, так и к силовым проводам. Для основных токов будет достаточно клещей ClampMeter или DMM +, но для более высоких частот следует использовать прибор с широкой полосой пропускания, такой как анализатор качества электроэнергии Fluke 43 или осциллограф с дополнительными клещами.Переходные процессы следует отличать от скачков напряжения. Скачки — это частный случай переходных процессов с высокой энергией, возникающих в результате ударов молнии. Переходные процессы напряжения — это события с более низкой энергией, обычно вызванные переключением оборудования.

Они вредны по-разному.

Переходные процессы можно классифицировать по форме волны. Первая категория — это «импульсные» переходные процессы, обычно называемые «пиками», потому что высокочастотные пики выступают из формы волны. С другой стороны, переходный процесс переключения ограничения является «колебательным» переходным процессом, потому что сигнал звонка нарастает и искажает нормальный сигнал.Это более низкая частота, но более высокая энергия.

Причины

Переходные процессы неизбежны. Они создаются за счет быстрого переключения относительно больших токов. Например, индуктивная нагрузка, такая как двигатель, при выключении создает всплеск отдачи. Фактически, отключение Вигги (измерителя напряжения соленоидов) из высокоэнергетической цепи может вызвать скачок в тысячи вольт! С другой стороны, конденсатор при включении создает кратковременное короткое замыкание. После этого внезапного падения приложенного напряжения напряжение восстанавливается и возникает колебательная волна.Не все переходные процессы одинаковы, но, как правило, переключение нагрузки вызывает переходные процессы.

В офисах лазерный копировальный аппарат / принтер — общепризнанный «плохой парень» в филиалах офиса. Он требует, чтобы внутренний нагреватель включался всякий раз, когда он используется, и каждые 30 секунд или около того, когда он не используется. Это постоянное переключение имеет два эффекта: скачок или бросок тока может вызвать повторяющиеся провалы напряжения; быстрые изменения тока также вызывают переходные процессы, которые могут влиять на другие нагрузки в той же ветви.

Измерение и запись

Переходные процессы могут быть захвачены DSO (осциллографами с цифровой памятью). Анализатор Fluke 43 PQ, который включает в себя функции DSO, может захватывать, сохранять и впоследствии отображать до 40 форм переходных процессов. События помечаются метками времени и даты (метки реального времени). Регистратор событий напряжения VR101S также фиксирует переходные процессы в розетке. Предоставляются пиковое напряжение и отметки в реальном времени.

Ограничители перенапряжения при переходных процессах (TVSS)

К счастью, защита от переходных процессов не является дорогостоящей.Практически все электронное оборудование имеет (или должно иметь) некоторый уровень встроенной защиты. Одним из часто используемых защитных компонентов является MOV (металлооксидный варистор), который ограничивает избыточное напряжение.

Что такое дифференциал повышенного трения?

Если вы поклонник спортивных автомобилей или полноприводных автомобилей, то, возможно, вы слышали о дифференциале повышенного трения. Этот комплект, сокращенно называемый LSD, является частью системы привода автомобиля и предназначен для того, чтобы помочь двигателю более эффективно передавать свою мощность на дорогу, улучшая характеристики и управляемость автомобиля.

В общих чертах, дифференциал повышенного трения делает то, что он говорит, поскольку это устройство, ограничивающее количество пробуксовки, когда ведущие колеса теряют сцепление с дорогой при подаче мощности. LSD делает это путем перераспределения мощности двигателя на колеса с наибольшим сцеплением, либо с помощью механической системы, с помощью электроники, либо с помощью их комбинации.

• Что такое 4WD? Объяснение систем полного привода

Основным преимуществом оснащения автомобиля LSD является улучшение его управляемости, хотя это также полезная функция безопасности, поскольку она обеспечивает больший контроль над подачей мощности автомобилем.Вы часто найдете дифференциал повышенного трения, устанавливаемый на высокопроизводительные автомобили, которые обладают большой мощностью, которую в противном случае им было бы трудно добраться до дороги. Другие применения включают установку их на полноприводные автомобили, которые, вероятно, решат выезжать на бездорожье и нуждаются в дополнительном сцеплении, которое эти дифференциалы могут помочь создать.

Разрабатывать и устанавливать механические дифференциалы дорого, поэтому их часто можно встретить только на более дорогих моделях и версиях компактных семейных автомобилей с горячими хэтчбеками.Однако с развитием автомобильной электроники некоторые производители теперь предлагают электронные дифференциалы, которые выполняют работу, аналогичную LSD, за счет использования датчиков скорости вращения колес, которые сообщают электронике автомобиля о необходимости притормозить вращающееся колесо, чтобы контролировать его. мощность автомобиля.

Хотите узнать больше? Читайте дальше, чтобы узнать об истории дифференциалов с ограниченным проскальзыванием, различных типах дифференциалов и их работе.

История дифференциала повышенного трения

Как и многие разработки дорожных автомобилей, происхождение LSD восходит к автоспорту.В 1930-х годах Фердинанд Порше поручил немецкой инженерной фирме ZF создать дифференциал, который помог бы уменьшить пробуксовку колес автомобилей Auto Union, участвовавших в Гран-при, поскольку их огромная выходная мощность легко превосходила сцепление, обеспечиваемое узкими шинами того времени.

Впоследствии преимущества этого типа дифференциала использовались во внедорожниках, но дифференциал повышенного трения снова получил известность в 1960-х годах и в эпоху Muscle Car в США. Эти машины были построены во время гонки вооружений высокопроизводительных автомобилей между американскими производителями American Motors, Chrysler (и ее брендами Dodge и Plymouth), Ford (плюс Mercury) и General Motors (с ее брендами Buick, Chevrolet, Oldsmobile и Pontiac).

• Как заменить автомобильный аккумулятор и выбрать подходящий аккумулятор для вашего автомобиля

Но с возрастающей выходной мощностью двигателей V8 и незначительной сложностью трансмиссии дифференциал повышенного трения (также известный как «posi», или positraction, diff) помогли автомобилям получить сцепление с дорогой, когда другие просто раскрутили бы ее в облаке дыма от шин, и это стало желательным флажком при указании вашего маслкара.

С тех пор дифференциал повышенного трения стал более сложным и дополнен более совершенными электронными системами управления, а также предлагаются различные типы LSD в зависимости от того, для чего они вам нужны.Механический дифференциал по-прежнему является желательным дополнением к заднеприводным спортивным автомобилям, и хорошо разработанные системы по-прежнему будут предлагать лучшие отклики, чем любая электронная альтернатива.

На горячих хэтчбеках с передним приводом LSD помогает свести к минимуму нежелательное управление крутящим моментом, поскольку передние колеса должны справляться с рулевым управлением, а также с понижением мощности, в то время как внедрение более продвинутой электроники помогает передним колесам справляться с этим. выходная мощность, о которой еще десять лет назад не было слышно. Для полноприводных автомобилей дифференциал повышенного трения выполняет особую задачу по передаче мощности в угол автомобиля с максимальным сцеплением с дорогой, а самые сложные системы могут использоваться в сочетании с блокировкой дифференциалов для повышения скорости автомобиля. дорожная способность.

Как работает дифференциал повышенного трения?

Принцип дифференциала повышенного трения заключается в том, что он предлагает больший контроль над подачей мощности, чем обычный «открытый» дифференциал. Открытый дифференциал использует шестерни, чтобы гарантировать, что колеса вращаются с разной скоростью при прохождении поворотов, но когда передается много мощности, открытый дифференциал легко преодолевается ее подачей. Когда мощность поступает на колеса, он ищет путь наименьшего сопротивления, что в данном случае означает шину с наименьшим сцеплением.Если вам тяжело управлять дроссельной заслонкой в ​​мощной машине, это может означать, что вся мощность испаряется в облаке дыма, когда ненагруженная шина вращается, в то время как другая шина продолжает сцепление.

Добавьте LSD и дополнительные механизмы — обычно в виде узла сцепления, кулачков или даже системы вязкой жидкости, которая является частью дифференциала — противодействуют этому естественному потоку мощности, чтобы перераспределить крутящий момент двигателя на колеса с максимальной рукоятка. В результате уменьшается пробуксовка колес для ненагруженной шины, а мощность автомобиля передается более эффективно, что улучшает сцепление с дорогой и, следовательно, характеристики поворота и ускорения.

• Беспилотные автомобили: все, что вам нужно знать

Существуют различные типы дифференциалов повышенного трения, и какой из них использует автомобиль, будет зависеть от системы привода, которую он использует. На заднеприводных и полноприводных автомобилях может использоваться двусторонний LSD. Это означает, что LSD будет иметь эффект при подаче мощности, а также при замедлении, что означает постоянное ощущение автомобиля.

LSD с односторонним движением лучше подходит для автомобилей с передним приводом, потому что это будет иметь ограничивающий эффект только при ускорении.При замедлении LSD неактивен, что помогает при отключении мощности, потому что двухсторонний дифференциал имеет тенденцию вызывать недостаточную поворачиваемость в системе привода.

Между этими двумя находится 1,5-позиционный LSD. Это дает эффект LSD при ускорении и при замедлении, но величина скольжения не одинакова в обоих направлениях, поэтому в одном направлении эффект меньше, чем в другом. Это может быть более полезным, чем односторонний LSD, потому что он по-прежнему позволяет автомобилю использовать торможение двигателем при замедлении.

Другой тип LSD — это чувствительный к крутящему моменту дифференциал. Это особый тип дифференциала, известный под названием «дифференциал Torsen», который используется полноприводными автомобилями для разделения мощности между передней и задней осями. Одним из первых серийных автомобилей, в которых использовался дифференциал Torsen, был Audi Quattro, и эта система помогла ему доминировать в ралли в начале 1980-х годов.

Другие типы LSD

Стремясь снизить производственные затраты, некоторые автопроизводители придумали альтернативы дифференциалу повышенного трения, которые обеспечивают аналогичный эффект.Вязкий LSD использует густое масло для создания эффекта ограниченного скольжения, хотя эта система может изнашиваться быстрее, чем механический LSD, при этом масло может нагреваться и терять свою эффективность.

Достижения в области электроники позволили автопроизводителям имитировать воздействие LSD с помощью датчиков для достижения эффекта. Некоторые системы оснащены обычным дифференциалом со сцеплением в стиле LSD, но его действие контролируется компьютером. Это может быть адаптировано к требованиям, в том числе водителем с помощью переключаемых режимов движения.

Другой вариант — полностью электронный дифференциал или e-diff. У них будет обычный открытый дифференциал без компонентов LSD, и вместо этого электроника автомобиля будет полагаться на датчики скорости вращения колес и систему ABS автомобиля для обнаружения ранних стадий пробуксовки колес и использовать тормозную систему автомобиля для ограничения крутящего момента, передаваемого на колесо, которое теряет тягу. Это очень эффективная система, а ее усовершенствованием является векторизация крутящего момента, которая активно распределяет мощность на колеса с максимальным сцеплением.

Понравилась эта техническая деталь? Тогда почему бы не прочитать нашу подробную статью о ESP и ESC.

Станки | Бесплатный полнотекстовый | Обзор тенденций развития электрических машин в современных электромобилях

Большинство машин, используемых в настоящее время в транспортных средствах, являются машинами с постоянными магнитами. Растущие требования к высокой эффективности, высокой удельной мощности и высокой плотности мощности вызвали сдвиг в сторону машин с постоянными магнитами, например, отход от традиционных индукционных машин, ранее использовавшихся в Tesla Model S, к технологиям на основе постоянных магнитов в Tesla Model 3. , как показано на рисунке 5c.

Существуют различные топологии и классификации машин с постоянными магнитами, но конструкция ротора служит основным признаком классификации машин с постоянными магнитами на две большие категории: машины с постоянными магнитами на поверхности (SPM) и машины с внутренними постоянными магнитами (IPM). Конструкция ротора влияет на несколько важных характеристик машины, в том числе на диапазон скорости с постоянной мощностью. Машины SPM имеют относительно простую конструкцию / конструкцию, но расположение магнита на поверхности ротора приводит к большему воздушному зазору, что влияет на производительность машины, особенно ее CPSR.Несмотря на то, что машины SPM могут быть сконструированы с концентрированными обмотками для достижения значительно улучшенного CPSR, их применение в автомобилестроении в настоящее время весьма ограничено, особенно в свете перехода к машинам с высоким крутящим моментом и высокой удельной мощностью с уменьшенным содержанием магнитов.

Уравнение электромагнитного момента синхронной машины с постоянными магнитами в системе отсчета d-q может быть выражено как:

T = 32p × [λpmiq− (Lq − Ld) × idiq]

(3)

где p — количество пар полюсов, λ _pm — поток постоянного магнита, i _d и i _q — токи по оси d и q, а L _d и L _q — индуктивности.Тенденция была сосредоточена на мерах по увеличению магнитной связи за счет магнитов и, следовательно, составляющей крутящего момента магнита (первый член в скобках), а также на увеличении значимости между осями d и q для увеличения составляющей магнитного сопротивления крутящий момент, который является вторым членом кронштейна. Увеличение крутящего момента магнита приводит к увеличению потерь в стали в условиях холостого хода и имеет последствия для операции ослабления магнитного потока. При разработке машины со значительным реактивным крутящим моментом вместо крутящего момента магнита объем постоянного магнита в машине может быть уменьшен, в то время как машина по-прежнему способна достигать высокого диапазона скорости с постоянной мощностью.Из уравнения (3), реактивный момент может быть максимизирован математически, увеличивая L _q (за счет увеличения проницаемости по оси q) и уменьшая L _d (проницаемость по оси d) до уровня, который согласуется с желаемым магнитным потоком. ослабляющая способность, так как L _d напрямую влияет на характеристический ток машины. Чтобы увеличить потокосцепление, важно уменьшить утечку потока, и в этом отношении также должны быть приняты меры с инновационной конструкцией барьеров для потока.Однако увеличение количества магнитных барьеров ухудшает механическую целостность ротора. Из уравнения (3) очевидно, что машины с поверхностным постоянным магнитом (SPM) не имеют составляющей реактивного момента, поскольку индуктивности обмотки статора L _d и L _q одинаковы. Что касается автомобильной тяги, кажется, что в обозримом будущем машина IPM и ее разновидности будут иметь преимущество перед машиной SPM из-за важных преимуществ, обеспечиваемых реактивным крутящим моментом.Реактивный крутящий момент, обеспечиваемый конструкцией IPM, также означает, что конструкция ротора имеет решающее значение для производительности машины. Конструкция ротора этих машин развивалась от простых плоских магнитов до различных конфигураций U-, V-, W-образных магнитов, двойных V-образных и некоторых других, включая изменения размеров магнитов от полюса к полюсу. На рисунке 5 показана конструкция ротора машин IPM последних серийных автомобилей, где можно отметить, например, прогресс Toyota Prius от одинарного V в 2010 году до двойного V в 2017 году.Соответственно, при двойном V и множественном V объем магнита на Нм крутящего момента также постепенно увеличивается. Для сравнения, по оценкам [25], одинарные V-двигатели потребляют менее 4 г / Нм по сравнению с 4-7 г / Нм для двойных Vs. Поскольку почти во всех тяговых машинах, рассматриваемых в этой статье, используются высокопрочные редкоземельные магниты, эта тенденция к увеличению потребления магнитов весьма обескураживает. С точки зрения конструкции обмотки, статоры IPM для тяговых машин имеют концентрированные или распределенные обмотки [18 , 19,20,21,22,23,24,25].Типичные примеры современных автомобильных статоров показаны на Рисунке 6. Концентрированные обмотки имеют более короткие концевые обмотки, что приводит к меньшим потерям в меди, чем распределенные обмотки, причем последние обычно имеют более длинные концевые витки и, как следствие, более высокие потери в Джоулях. Распределенные обмотки могут быть произвольно намотаны прядями или стержнями, намотанными шпилькой. В последних серийных автомобилях, таких как Chevy Spark, Chevy Bolt и Toyota Prius 2017, использовалась конструкция шпильки для волос, и это становится популярной тенденцией.Сообщалось, что эта конструкция обмотки демонстрирует более высокое заполнение пазов, меньшую длину концевого витка, улучшенные тепловые характеристики и возможность использования высокоавтоматизированного производственного процесса по сравнению с произвольной намоткой [40].

Тип станка с постоянными магнитами, который все чаще критикуется, — это станок с осевым потоком (AxFM). AxFM имеют желаемые характеристики для тяговых приложений, такие как высокая удельная мощность, высокая эффективность, компактная и модульная структура, малый вес и высокая отказоустойчивость.Эти характеристики возможны, потому что их структура меняет длину на диаметр и позволяет использовать преимущества создания крутящего момента на нескольких поверхностях с более короткими путями тока в машине. Имеются сообщения о коммерческих AxFM мощностью ~ 100–260 кВт с удельной мощностью ~ 5 кВт / кг, и большинство трансмиссий, в которых двигатель расположен внутри колеса, основаны на AxFM, поэтому эта топология хорошо подходит для ин- колеса приложений.