直流電機(jī)有哪些分類,?直流伺服電機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用介紹,!
一,、直流電機(jī)分類
1,、無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī):
無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是將普通直流電動(dòng)機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子進(jìn)行了互換。其轉(zhuǎn)子為永久磁鐵產(chǎn)生氣隙磁通:定子為電樞,,由多相繞組組成,。在結(jié)構(gòu)上,它與永磁同步電動(dòng)機(jī)類似,。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)定子的結(jié)構(gòu)與普通的同步電動(dòng)機(jī)或感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相同.在鐵芯中嵌入多相繞組(三相,、四相、五相不等).繞組可接成星形或三角形,,并分別與逆變器的各功率管相連,,以便進(jìn)行合理?yè)Q相。轉(zhuǎn)子多采用釤鈷或釹鐵硼等高矯頑力,、高剩磁密度的稀土料,,由于磁極中磁性材料所放位置的不同.可以分為表面式磁極、嵌入式磁極和環(huán)形磁極,。由于電動(dòng)機(jī)本體為永磁電機(jī),,所以習(xí)慣上把無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)也叫做永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)
無(wú)刷直流電機(jī)是近幾年來(lái)隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展和高開關(guān)頻率,、低功耗新型電力電子器件的應(yīng)用,以及控制方法的優(yōu)化和低成本,、高磁能級(jí)的永磁材料的出現(xiàn)而發(fā)展起來(lái)的一種新型直流電動(dòng)機(jī),。
無(wú)刷直流電機(jī)既保持了傳統(tǒng)直流電機(jī)良好的調(diào)速性能又具有無(wú)滑動(dòng)接觸和換向火花、可靠性高,、使用壽命長(zhǎng)及噪聲低等優(yōu)點(diǎn),,因而在航空航天、數(shù)控機(jī)床,、機(jī)器人,、電動(dòng)汽車、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備和家用電器等方面都獲得了廣泛應(yīng)用,。
按照供電方式的不同,,無(wú)刷直流電機(jī)又可以分為兩類:方波無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī),其反電勢(shì)波形和供電電流波形都是矩形波,,又稱為矩形波永磁同步電動(dòng)機(jī);正弦波無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī),,其反電勢(shì)波形和供電電流波形均為正弦波,。
2、有刷直流電動(dòng)機(jī)
(1)永磁直流電動(dòng)機(jī)
永磁直流電動(dòng)機(jī)劃分:稀土永磁直流電動(dòng)機(jī),、鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)和鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī),。
① 稀土永磁直流電動(dòng)機(jī):體積小且性能更好,但價(jià)格昂貴,,主要用于航天、計(jì)算機(jī),、井下儀器等,。
② 鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī):由鐵氧體材料制成的磁極體,廉價(jià),,且性能良好,,廣泛用于家用電器、汽車,、玩具,、電動(dòng)工具等領(lǐng)域。
③ 鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī):需要消耗大量的貴重金屬,、價(jià)格較高,,但對(duì)高溫的適應(yīng)性好,用于環(huán)境溫度較高或?qū)﹄妱?dòng)機(jī)的溫度穩(wěn)定性要求較高的場(chǎng)合,。
(2)電磁直流電動(dòng)機(jī),。
電磁直流電動(dòng)機(jī)劃分:串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī),、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī),。
① 串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī):電流串聯(lián),分流,,勵(lì)磁繞組是和電樞串聯(lián)的,,所以這種電動(dòng)機(jī)內(nèi)磁場(chǎng)隨著電樞電流的改變有顯著的變化。為了使勵(lì)磁繞組中不致引起大的損耗和電壓降,,勵(lì)磁繞組的電阻越小越好,,所以直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)通常用較粗的導(dǎo)線繞成,他的匝數(shù)較少,。
② 并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī):并勵(lì)直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組相并聯(lián),,作為并勵(lì)發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō),是電機(jī)本身發(fā)出來(lái)的端電壓為勵(lì)磁繞組供電;作為并勵(lì)電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),,勵(lì)磁繞組與電樞共用同一電源,,從性能上講與他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)相同。
③ 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī):勵(lì)磁繞組與電樞沒有電的聯(lián)系,,勵(lì)磁電路是由另外直流電源供給的,。因此勵(lì)磁電流不受電樞端電壓或電樞電流的影響,。
④ 復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī):復(fù)勵(lì)直流電機(jī)有并勵(lì)和串勵(lì)兩個(gè)勵(lì)磁繞組,若串勵(lì)繞組產(chǎn)生的磁通勢(shì)與并勵(lì)繞組產(chǎn)生的磁通勢(shì)方向相同稱為積復(fù)勵(lì),。若兩個(gè)磁通勢(shì)方向相反,,則稱為差復(fù)勵(lì)。
二,、直流電機(jī)工作原理
直流電機(jī)里邊固定有環(huán)狀永磁體,,電流通過轉(zhuǎn)子上的線圈產(chǎn)生安培力,當(dāng)轉(zhuǎn)子上的線圈與磁場(chǎng)平行時(shí),,再繼續(xù)轉(zhuǎn)受到的磁場(chǎng)方向?qū)⒏淖?,因此此時(shí)轉(zhuǎn)子末端的電刷跟轉(zhuǎn)換片交替接觸,從而線圈上的電流方向也改變,,產(chǎn)生的洛倫茲力方向不變,,所以電機(jī)能保持一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)
直流發(fā)電機(jī)的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)的交變電動(dòng)勢(shì),靠換向器配合電刷的換向作用,,使之從電刷端引出時(shí)變?yōu)橹绷麟妱?dòng)勢(shì)的原理,。
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向按右手定則確定(磁感線指向手心,大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向,,其他四指的指向就是導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向),。
導(dǎo)體受力的方向用左手定則確定。這一對(duì)電磁力形成了作用于電樞一個(gè)力矩,,這個(gè)力矩在旋轉(zhuǎn)電機(jī)里稱為電磁轉(zhuǎn)矩,,轉(zhuǎn)矩的方向是逆時(shí)針方向,企圖使電樞逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),。如果此電磁轉(zhuǎn)矩能夠克服電樞上的阻轉(zhuǎn)矩(例如由摩擦引起的阻轉(zhuǎn)矩以及其它負(fù)載轉(zhuǎn)矩),,電樞就能按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)起來(lái)。
直流伺服電機(jī)有什么特點(diǎn)?直流電機(jī)有哪些應(yīng)用?
一,、直流電機(jī)特點(diǎn)
直流電機(jī)是通過電樞和永磁體或電磁體之間的相互作用實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng),。在直流電機(jī)中,電樞被放置在永磁體或電磁體的磁場(chǎng)中,,當(dāng)電樞中通電時(shí),,它就會(huì)受到磁場(chǎng)的作用而旋轉(zhuǎn)。直流電機(jī)具有以下特點(diǎn):
1,、轉(zhuǎn)矩大:直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比,,因此可以通過控制電樞電流來(lái)調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)矩。
2,、轉(zhuǎn)速范圍廣:直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍廣,,可以通過改變電樞電流、電磁體的磁通量等方式來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,。
3,、控制方便:直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩可以通過控制電樞電流,、電磁體的磁通量、改變電樞和磁極之間的位置等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié),。
4,、精度高:直流電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩可以精確控制,因此可以在需要精確控制輸出轉(zhuǎn)矩的場(chǎng)合使用,。
5,、可逆性好:直流電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn),因此可以在需要改變轉(zhuǎn)向的場(chǎng)合使用,。
6,、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單:直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,維護(hù)和維修相對(duì)容易,。
7,、可靠性高:直流電機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定可靠,,故障率相對(duì)較低,。
總之,直流電機(jī)具有轉(zhuǎn)矩大,、轉(zhuǎn)速范圍廣,、精度高、可逆性好等特點(diǎn),,因此被廣泛應(yīng)用于需要調(diào)速或精確控制轉(zhuǎn)矩的場(chǎng)合,,如機(jī)床、自動(dòng)化生產(chǎn)線,、電動(dòng)車等,。
二、直流電機(jī)應(yīng)用
為了避免直流電機(jī)損壞和安全問題,,不要將直流電機(jī)直接接入交流電,。如果需要將直流電機(jī)接入交流電路,可以通過使用電子器件,,如橋式整流器或交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等,,將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,以便為直流電機(jī)提供穩(wěn)定的電源,。
因?yàn)橹绷麟姍C(jī)的設(shè)計(jì)是基于直流電源工作的,,當(dāng)直流電機(jī)接入交流電時(shí),會(huì)出現(xiàn)以下幾種情況:
1,、交流電會(huì)導(dǎo)致直流電機(jī)產(chǎn)生不穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩,,因?yàn)榻涣麟姷念l率和方向是不斷變化的,無(wú)法為直流電機(jī)提供穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩,。
2,、直流電機(jī)接入交流電后,,會(huì)因?yàn)楣ぷ麟妷旱淖兓霈F(xiàn)電機(jī)燒毀等嚴(yán)重問題。
3,、直流電機(jī)接入交流電后,,由于直流電機(jī)和交流電的特性不同,很容易導(dǎo)致電路過載,、電源損壞等危險(xiǎn)情況,。
直流電機(jī)由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠,、成本較低等特點(diǎn),,被廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)合,包括但不限于以下幾個(gè)方面:
家用電器:直流電機(jī)被廣泛應(yīng)用于各種家用電器,,如風(fēng)扇,、吸塵器、洗衣機(jī),、烘干機(jī)等,。這些家用電器需要?jiǎng)恿︱?qū)動(dòng),而直流電機(jī)提供了高效,、可靠的動(dòng)力輸出,。
工業(yè)自動(dòng)化:直流電機(jī)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中也有廣泛應(yīng)用,包括流水線,、物料輸送,、自動(dòng)化裝配等方面。這些應(yīng)用需要高精度,、高效率的動(dòng)力輸出,,而直流電機(jī)具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和轉(zhuǎn)速可調(diào)性。
機(jī)器人技術(shù):直流電機(jī)是機(jī)器人技術(shù)中不可缺少的一部分,,用于提供動(dòng)力輸出,,控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)和姿態(tài)。機(jī)器人應(yīng)用的多樣性和復(fù)雜性需要直流電機(jī)提供高質(zhì)量的動(dòng)力輸出和精準(zhǔn)的控制,。
交通運(yùn)輸:直流電機(jī)也應(yīng)用于交通運(yùn)輸領(lǐng)域,,包括電動(dòng)車、火車,、輪船等,。直流電機(jī)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域中提供了高效的動(dòng)力輸出和靈活的控制,同時(shí)也具有成本低,、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),。
電子產(chǎn)品:直流電機(jī)在電子產(chǎn)品中也有廣泛應(yīng)用,如數(shù)碼相機(jī)、打印機(jī),、掃描儀等,。這些電子產(chǎn)品需要小體積、低功耗,、低噪聲等特性,,而直流電機(jī)具有小體積、低功耗等特點(diǎn),,可以滿足這些應(yīng)用的需求,。
綜上所述,直流電機(jī)在各種領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用,,其靈活性,、可靠性和成本效益使其成為動(dòng)力輸出領(lǐng)域的重要組成部分。