欢迎访问西安电机厂经销处官方网站!
网站地图 | RSS | XML
  • $
您所在的位置:首页 > 信息动态  > 最新资讯
直流有刷电动机在应用中的重要性
来源:www.xadjjxc.com 发布时间:2019年12月05日

  在有刷直流电动机中,磁极方向的跳转是通过移动固定位置的接触点来完成的,该接触点在电机转子上与电触点相对连接。这种固定触点通常由石墨制成,与铜或其他金属相比,在大电流短路或断路/起动过程中石墨不会熔断或者与旋转触点焊接到一起,并且这个触点通常是弹簧承载的,所以能够获得持续的接触压力。

直流电动机多少钱

  在20世纪,大中型有刷电机在工业和先进制造领域中发挥着巨大的作用,直流电机的基本理论也被查尔斯·斯坦梅茨(Charles Steinmetz)等杰出人物广泛分析,这包括详细的,电动势、磁场方程、性能参数(速度,扭矩,控制和效率)、设计、制造等。几十年来,直流电机理论和与应用的课程几乎是所有工科专业的标准课程,这些课程包含全面的小型和大型电动机实验室课程。
  由于使用MOSFET和IGBT作为电机的开关及其更加实用、更加经济可靠的控制方式,早在几十年前,有刷电机的优势便开始衰落。取而代之的是无刷直流(BLDC)电机及其变体,如步进电机,这些电机逐渐成为主流的直流电机。现在,无数的,磁盘驱动器,打印机以及中小型设备等都使用了无刷直流电机。
  这种转变的原因很显然:使用开关器件,驱动器和智能控制器的先进设备使电机系统在效率、可靠性、电气噪声、可控性和多功能性等方面变得更优秀。这些BLDC电机没有刷子磨损,也不会引起EMI / RFI。因此,随着无刷替代品的使用,BDC电机的使用量急剧下降。
  尽管从有刷电机到无刷电机发生了巨大的转变,但在能够满足必要的性能,低成本和足够的可靠性的前提下,有刷电机依旧是一个很好的选择。如便宜的玩具以及一些功能简单的应用场合,如汽车的电动座椅等。
  更进一步的,综合使用最新的控制器、MOSFET / IGBT开关,并且充分了解其局限性,就可以让电极提供足够好的性能。由于它们几乎不需要电子控制装置,所以整个电机控制系统相当便宜。此外,基本的BDC电机在和电机之间只需要两根电缆,这样就可以节省配线和连接器所需的空间,并降低电缆和连接器的成本。
  直流有刷电动机基础
  所有电机(特殊的除外,例如压电电机)的工作都依赖于定子与转子电磁场之间的相互作用,这些电磁场被控制,从而周期性的在定子和转子之间产生引力和斥力,进而引起运动。
  基本的有刷电机已经完全机械化,不需要电子设备参与。控制也十分简单:连接直流电源,电机自启动然后旋转。由于小接触角度形成一个“死区”,所以有刷直流电机有着潜在的启动问题,但这可以通过一些机械设计调整来解决。
  要实现反向旋转,只需将直流电源线对调,要调整运动速度(在有限的范围内),只需要升高或降低供电电压。一般来说,BDC电机的转速与其励磁线圈的电动势(EMF)成正比(EMF是施加于其上的电压减去由于电阻损失的电压),而转矩与电流成比例。
  那么有刷电机是如何产生使其电枢旋转所需的旋转磁场,而无需外部控制器的呢?是电机自己完成这项工作的。在电机壳体上有一对180°分开的电刷,这对电刷通过两个换向器触点(金属板)将施加的电流引导到电枢线圈上; 每个金属板覆盖近180°的电枢。当电机转动时,电源,电刷,换向器金属板和两个电机线圈(绕组)之间的电流回路每转半圈就自动切换一次。
  电枢的磁场与转子的磁场相互作用,转子的磁场可以通过电机本体上的固定线圈产生,也可以通过永磁体产生。当转子转动时,其磁场方向也要反转,从而电机保持转动,因为线圈产生的磁场的方向是一直切换的,并且被外部线圈或永磁体产生的磁场吸引/排斥。
  请注意,一直来,永磁体的使用范围仅限于微型电机,例如玩具,因为在尺寸和重量都比较合理的情况下,磁体的强度并不足够大。但是,使用稀土材料的高能量永磁体的发展改变了这个局面,这使得基于PM的BDC电机适用于大型电机,即使在分马力范围内也是如此。尽管由于外部励磁线圈不需要电源而使得PM方法效率更高,但它会降低系统控制电机行为的自由度。直流电动机厂家认为无论是PM BDC电机还是励磁线圈的设计,都需要权衡尺寸、成本、重量、控制需要等因素。

相关文章