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实验室离心机有刷电机和无刷电机的优缺点及选购指南

时间:2020-04-24    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

实验室离心机有刷电机和无刷电机的优缺点

  离心机品种繁多,如何选择离心机是一件比较繁琐的事情,就拿配件离心机电机来说,同一款离心机配上有刷电机、无刷电机。上述情况在客户购买离心机时经常出现。参数表里面都有说某型号离心机、无刷电机或者其他电机。这几种电机价格有差别,而且各有所用,所以客户在选择离心机电机时就犯难了。下面小编为这两种离心机电机优缺点做下比较,给大家做下参考。

  一、离心机有刷电机的优缺点

  有刷电动机就是在电机的内部构造电极处使用了碳刷,离心机电机的2个刷(铜刷或者碳刷)是通过绝缘座固定在电动机后盖上直接将电源的正负极引入到转子的换相器上,而换相器连通了转子上的线圈,3个线圈极性不断的交替变换与外壳上固定的2块磁铁形成作用力而转动起来。优点:具有制造简单,成本及其低廉的优点!缺点:一般启动以后工作转速恒定,调速不是很容易,由于换相器与转子固定在一起,而刷与外壳(定子)固定在一起,电动机转动时刷与换相器不断的发生摩擦产生大量的阻力与热量。所以有刷电机的效率低下损耗非常大。

  二、离心机无刷电机的优缺点

  无刷电机顾名思义就是就是在电机的内部构造电极处没有炭刷!优点:它的空载阻力主要来自转子与定子的旋转接触点,所以一般的无刷电机在转子两端都使用了滚珠轴承来减小摩擦!这样就不会有大量的摩擦阻力与热量(其实还是会发热,只是热源来自于线圈上的电阻损耗),具有极高(80%-90%以上)的效率与高转速!通常是数字变频控制,可控性强,从每分钟几转,到每分钟几万转都可以很容易实现,一般应用在需要大功率输出的模型上,提供卓越的强劲动力!缺点是:它的转速控制系统的造价比有刷高速电机的转速控制系统要高,而且离心机的控制器在使用中容易发生故障。现在见得比较多的就是直流无刷电动机。

  以上两种电机都是常见的电机,适用不同的场合。离心机有刷电机制造成本低,所以市场价格也比较实惠,启动后工作转速恒定。适合一般实验室、科研单位使用,目前来说有刷电机一直占主导地位,但是随着技术要求越来越高,有刷电机在离心机方面的应用慢慢的在减少。而无刷电机可控性强,功率损耗小,具有噪音小,无粉尘环保等特点,虽然说价格高,却得到了大型实验室、科研单位的青睐,特别是环保、使用寿命长、节能方面的特点,使得它在离心机方面的应用越来越广。

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选择实验室离心机应注意的几个参数

  实验室离心机是利用旋转转头产生的离心力,使悬浮液或乳浊液中不同密度、不同颗粒大小的物质分离开来,或在分离的同时进行分析的仪器。应用领域广泛,适用于化工、食品、制药、环保、采矿、教学等实验室使用。选择合适的实验室离心机应注意以下几方面参数

  1.转速

  离心机根据最大转速的不同分为低速离心机(<10000rpm 1="" 30000="" 0000="">30000 rpm/min),每个离心机都有额定的最大转速,最大转速指的是在空载情况下的转速,但最大转速根据转子种类的不同、样品质量的大小而有差别。

  例如:一个离心机的额定转速是16000 rpm/min,说明在空载的时候转子每分钟旋转16000次,加上样品以后,转速肯定会小于16000 rpm/min。转子的不同,最大转速也不同(一台进口离心机可选配多个转子,其代表国产离心机的卢湘仪离心机厂家成功研制出这类技术,一般分离效果主要取决的不是转速,而是离心力,所以有时候转速没达到要求,只要离心力能达标也是一样的,实验时能达到你所需要的效果。离心力计算公式:RCF=11.2×R×(r/min/1000)2 R代表离心半径 , r/min 代表转速。

  2.温度

  有些样品(如蛋白质,细胞等)在高温环境下会破坏,这就要选择冷冻离心机,冷冻离心机都有额定的温度范围。实验室离心机在高速运转的时候所产生热量和离心机的制冷系统平衡在一定温度(一般冷冻离心的样品需要保持在3℃~8℃),具体能达到多少也和转子有关,如一个离心机的额定温度范围为-20℃~40℃,装上水平转子在旋转的时候可以达到3℃左右,如果是角转子可能达到7℃左右,具体情况还是看设定的温度与转速以及转子决定。

  3.容量

  每次需要离心多少个样品管,每个样品管需要多少容量,这些因素决定一个离心机的总容量,简单的来说离心机的总容量=每个离心管的容量×离心管个数,总容量和工作量的大小是相匹配的。

  4.转子

  实验室离心机的转子主要分为两种,水平转子:运转时吊蓝处于水平状态,与转轴成直角,样品将沉淀集中于离心管的底部:角转子:离心容器与转轴成一固定角度,样品将沉淀集中于离心管底部及靠近底部的侧壁。如果希望分离的样品集中于离心管的底部就选择水平转子,如果希望样品集中于离心管的底部和靠近底部的侧壁上就要选择角转子。

  还有一些特殊试验或特殊样本需要特殊的转子如:大容量吊篮(多用于血站)、酶标板转子、载玻片转子、PCR转子、试管架转子和毛细管转子等。转子都有固定的规格,它是和离心机的容量结合起来的,如36×5 ml的角转子,既决定了转子的类型也决定了离心机的容量,另外转子材质还分为工程塑料,不锈钢,铝合金,钛合金等材料,选材的不同直接决定了转子的价格,转速及使用寿命,所以转子的选择非常重要。

  5.控制系统

  高档的实验室离心机都采用了微电脑控制系统,这些控制系统不但能确保离心机安全的运行还能自动完成工作任务。现在很多离心机都有较好的人性化的控制系统.比如:转子识别功能,安全锁功能,自动平衡功能,故障提示功能,加速和减速曲线等等。除以上几点之外还要注意一些细节和必要的配件。离心机的主要部件是电机,电机分为带碳刷电机和无碳刷电机,前者已经淘汰,现在的离心机大多都是无碳刷电机,有的电机还带有刹车功能。冷冻离心机在制冷方面也有区别,现在环保的技术当然是无氟制冷。

  除此之外还要考虑噪音问题,尽量选择噪音较小的离心机,这样能保持舒适的实验环境。实验室离心机在配件方面也要谨慎,有些实验室用离心机要用特殊的离心管(离心有毒样品或者需要超高速离心的样品),这样的离心管就必须配有相应的管套,才能更安全。还有一些特殊的样品容器(不规则样品瓶、血袋等),这些细节和配件都要在选择离心机的时候考虑周详,否则就不能进行正常的工作。

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实验室离心机的常见故障的排除

    实验室离心机的常见故障的排除

    (l)通电后,电机不转:首先对电源线、插头、插座进行检查,如有损坏则应更换,如无问题则检查波段开关或变阻器是否损坏或连线开脱.如损坏或开脱则更换损坏元件,重焊连线.如无问题则检查电机磁场线圈是否有断脱或断路(内部)如是连线圈断脱可以重焊.如是线圈内部断路则只能重绕线圈.

    (2)电动机转速达不到额定转速:首先检查轴承,如轴承损坏则更换轴承.如轴承内部缺油或污物太多则应清洗轴承并加注润滑脂.检查整流子表面是否有异常或电刷与整流子轰面的配合是否吻合,如整流子表面有异常,如有一层氧化物则应用细砂纸对其进行打磨.如整流子与电刷的配合不吻合则应调整到接触良好的状态如无以上间题则检查转子线圈中,是否有短路的现象,如有则应重绕线圈.

    (3)震动剧烈、噪音大:检查是否有不平衡的问题存在.固定机器的螺帽松动.如有则固紧.检查轴承是否损坏或弯曲.如有则更换轴承.机器外罩变形或位置不正确发生摩擦.如有则对其进行调整.

    (4)天冷时低速档不能启动:润滑油凝固或润滑油变质干涸粘住.开始时,可用手帮助重新转动或清洗后主动重新上油.

    (5)整流子与电刷之间间隙太大:检查整流子表面是否平整,如表面不平整可以用砂纸打磨.如问题是电刷与整流子接触不良.如果接触不良则用细砂纸将其部位打磨,重新调整电刷与整流子之间的配合.电刷质量不合格.如是 故障则只能更换电刷.如以上无问题,则检查磁场线圈是否有局部短路或通地或是转子线圈有局部短路或断路,如以上情况无论出现哪一个都得重绕磁场线圈或是重绕转子线圈.


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