有刷直流電動機分類

發表時間:2020-06-23 16:56

有刷直流電動機是一種運用非常廣泛的直流電機傳動設備,在智能家居,家用電器,汽車傳動,工業自動化,機器人設備,電子產品,醫療器械設備等領域;有刷電機的定子上安裝有固定的主磁極和電刷,轉子上安裝有電樞繞組和換向器。直流電源的電能通過電刷和換向器進入電樞繞組,產生電樞電流,電樞電流產生的磁場與主磁場相互作用產生電磁轉矩,使電機旋轉帶動負載。由于電刷和換向器的存在,有刷電機的結構復雜,可靠性差,故障多,維護工作量大,壽命短,換向火花易產生電磁干擾。有刷直流電機按照結構類型、應用場景分為如下幾種產品:

1.有刷盤式繞組電機。有刷盤式繞組電機以稀土材料粘結在一缸體上,漆包銅線繞成的盤式繞組置于缸體之內,構成轉子。電機相位靠機械式換相器調整。機械式換相器是靠固定的炭制電刷與轉動的銅制換相面摩擦來調整電壓相位的。這種電機在使用中電刷一直在磨損,電機的壽命很難超過2000h。同時,由于電機的轉速較高,必須采取兩級齒輪減速,這就帶來了兩個問題,一是噪聲較大,二是效率損失大,經減速后的電機額定效率往往只能達到68%72%。而電動自行車所用的蓄電池的容量是有限的,一般就是36V/12Ah的容量,如電機效率不高,將使電耗增加,影響續行里程。

2.有刷印制繞組電機。有刷印制繞組電機以印制銅箔板作為繞組,電機重量減輕了。由于這種電機全部是在自動生產線上生產的,工藝有可靠保證,從而使電機的壽命提高到3000h,噪聲大幅度下降,效率提高到72%76%。但這種電機有“嗡嗡”的高頻噪聲,靠齒輪減速后效率仍不理想,有刷換相器的使用使電機壽命無法再提高。

3.有刷壓制繞組電機。這種電機通過將繞制好的銅線壓制成一種新型繞組,其效率可提高到74%78%。這種電機仍然被較多電動自行車廠家采用,但其存在的效率、噪聲、壽命缺陷仍然是必須改進的問題。

4.輪轂式有齒輪傳動的有刷直流電機,由盤形電樞有刷電機和齒輪減速兼傳動系統兩部分構成。盤形電樞是高速轉動的轉子。輪毅式有齒輪傳動的有刷直流電機的構造。電機的轉矩通過軸傳遞給第一級齒輪,經齒輪減速帶動輪轂外殼轉動;有刷有齒輪轂電機的盤形電樞是薄片形,體積很小,重量特輕,安裝方便。繞組編制好之后,用樹脂加玻璃纖維放進模內熱壓成型,在運行中由于電刷和換向器摩擦,又有齒輪嚙合減速,所以有刷電機的運行聲音比無刷電機聲音要大。

5.微型永磁體有刷直流電機,這種微型有刷直流電機是最常見的有刷電機,采用永磁體產生磁場,微型電機通的永磁體比繞組定子具有更高的效益,不過永磁體的磁性會隨著時間衰退(永磁體只是一個名字,并不是真正的永磁)。有的永磁體微型直流電機還會加上繞組,防止磁性丟失。由于定子磁場的恒定的,所以永磁體有刷直流電機對電壓變化響應非???。

6.并激有刷直流電機,微型電機的勵磁線圈與電樞并聯,勵磁線圈中的電流與電樞中的電流相互獨立。因此,這類電機具有卓越的速度控制能力,并激有刷直流電機不會出現磁性丟失的現象,因此比永磁體電機更加可靠。

7.串激有刷直流電機,即勵磁線圈與電樞串聯,定子和電樞中的電流均隨負載的增加而增加,因此這類電機是大轉矩應用的理想之選。但是對速度不能實現精確控制。

8.復激有刷直流電機這種微電機是并激和串激電機的結合體,可產生串激和并激兩種磁場。綜合了并激和串激電機的性能,它具有大轉矩與精準的速度控制優勢。


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