直流電動機 是將直流電能轉(zhuǎn)換為機械能的電動機。因其良好的調(diào)速性能而在電力拖動中得到廣泛應(yīng)用。直流電動機按勵磁方式分為永磁、他勵和自勵3類，其中自勵又分為并勵、串勵和復(fù)勵3種。
當直流電源通過電刷向電樞繞組供電時，電樞表面的N極下導(dǎo)體可以流過相同方向的電流，根據(jù)左手定則導(dǎo)體將受到逆時針方向的力矩作用;電樞表面S極下部分導(dǎo)體也流過相同方向的電流，同樣根據(jù)左手定則導(dǎo)體也將受到逆時針方向的力矩作用。這樣，整個電樞繞組即轉(zhuǎn)子將按逆時針旋轉(zhuǎn)，輸入的直流電能就轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子軸上輸出的機械能。由定子和轉(zhuǎn)子組成，定子：基座，主磁極，換向極，電刷裝置等;轉(zhuǎn)子(電樞)：電樞鐵心，電樞繞組，換向器，轉(zhuǎn)軸和風扇等。轉(zhuǎn)子組成直流電動機轉(zhuǎn)子部分由電樞鐵芯、電樞、換向器等裝置組成，下面對構(gòu)造中的各部件進行詳細介紹。
1.電樞鐵芯部分：其作用是嵌放電樞繞組和顛末磁通，為了下降電機工作時電樞鐵芯中發(fā)作的渦流損耗和磁滯損耗。
2.電樞部分：作用是發(fā)作電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動勢，而進行能量變換。電樞繞組有許多線圈或玻璃絲包扁鋼銅線或強度漆包線。
3.換向器又稱整流子，在直流電動機中，它的作用是將電刷上的直流電源的電流變換成電樞繞組內(nèi)的溝通電流，使電磁轉(zhuǎn)矩的傾向穩(wěn)定不變，在直流發(fā)電機中，它將電樞繞組溝通電動勢變換為電刷端上輸出地直流電動勢。換向器由許多片構(gòu)成的圓柱體之間用云母絕緣，電樞繞組每一個線圈兩端區(qū)分接在兩個換向片上。直流發(fā)電機中換向器的作用是把電樞繞組中的交變電動熱變換為電刷間的直流電動勢，負載中就有電流通過，直流發(fā)電機向負載輸出電功率，同時電樞線圈中也肯定有電流通過。它與磁場相互作用發(fā)作電磁轉(zhuǎn)矩，其傾向與發(fā)電機相反，原想法只需抑制這一磁場轉(zhuǎn)矩才華股動電樞改變。因此，發(fā)電機向負載輸出電功率的還，從原想法輸出機械功率，完結(jié)了直流發(fā)電機將機械能變換為電能的作用。
無刷直流電機采用電子換向器，取代了機械換向器，一舉雙得，這樣既具有直流電機調(diào)速性能的優(yōu)勢，又不會產(chǎn)生火花，適用行業(yè)更廣，維護輕松。目前無刷直流電機常用于航空航天、新能源汽車、智能設(shè)備以及家用電器行業(yè)，給我們的生產(chǎn)生活帶來了很多的便利和好處。
無刷直流電機驅(qū)動工作原理：
其實想了解無刷直流電機，其驅(qū)動工作原理先要明白，也并不是那么的復(fù)雜。轉(zhuǎn)子作為永磁體，定子作為線圈繞組，若給直流無刷電機加以固定的電流大小，那么只能產(chǎn)生固定的磁場，電機就不會轉(zhuǎn)，那么如何解決這個問題呢?需要根據(jù)轉(zhuǎn)子位置，施加不同相對應(yīng)的電流大小，讓電機定子能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，而且方向是均勻變化的，這樣的情況下，無刷電機就會運轉(zhuǎn)起來。
簡單的點來說，無刷直流電機驅(qū)動工作原理就是：不斷檢測轉(zhuǎn)子所在位置，按要求給各相位通電，使得定子產(chǎn)生磁場，方向連續(xù)均勻的變化。
直流電機由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，其間有一定的氣隙。其構(gòu)造的主要特點是具有一個帶換向器的電樞。直流電機的定子由機座、主磁極、換向磁極、前后端蓋和刷架等部件組成。其中主磁極是產(chǎn)生直流電機氣隙磁場的主要部件，由永磁體或帶有直流勵磁繞組的疊片鐵心構(gòu)成。直流電機的轉(zhuǎn)子則由電樞、換向器(又稱整流子)和轉(zhuǎn)軸等部件構(gòu)成。其中電樞由電樞鐵心和電樞繞組兩部分組成。電樞鐵心由硅鋼片疊成，在其外圓處均勻分布著齒槽，電樞繞組則嵌置于這些槽中。換向器是一種機械整流部件。由換向片疊成圓筒形后，以金屬夾件或塑料成型為一個整體。各換向片間互相絕緣。換向器質(zhì)量對運行可靠性有很大影響。
一臺直流電機原則上既可以作為電動機運行,也可以作為發(fā)電機運行,這種原理在電機理論中稱為可逆原理。當原動機驅(qū)動電樞繞組在主磁極N、S之間旋轉(zhuǎn)時，電樞繞組上感生出電動勢，經(jīng)電刷、換向器裝置整流為直流后，引向外部負載(或電網(wǎng))，對外供電，此時電機作直流發(fā)電機運行。如用外部直流電源，經(jīng)電刷換向器裝置將直流電流引向電樞繞組，則此電流與主磁極N.S.產(chǎn)生的磁場互相作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子與連接于其上的機械負載工作，此時電機作直流電動機運行。
按結(jié)果主要分為直流電動機和直流發(fā)電機。
按類型主要分為直流有刷電機和直流無刷電機 。
直流電機的勵磁方式是指對勵磁繞組如何供電、產(chǎn)生勵磁磁通勢而建立主磁場的問題。根據(jù)勵磁方式的不同，直流電機可分為下列幾種類型。
直流電動機是連續(xù)的執(zhí)行器，可將電能轉(zhuǎn)換為機械能。直流電動機通過產(chǎn)生連續(xù)的角旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)此目的，該角旋轉(zhuǎn)可用于旋轉(zhuǎn)泵、風扇、壓縮機、車輪等。
與傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)直流電動機一樣，也可以使用線性電動機，它們能夠產(chǎn)生連續(xù)的襯套運動?；旧嫌腥N類型的常規(guī)電動機可用：AC型電動機，DC型電動機和步進電動機。
交流電動機通常用于高功率的單相或多相工業(yè)應(yīng)用中，需要恒定的旋轉(zhuǎn)扭矩和速度來控制大負載，例如風扇或泵。
在本教程中，我們僅介紹簡單的輕型直流電動機和步進電動機，這些電動機用于許多不同類型的電子、位置控制、微處理器、PIC和機器人類型的電路中。
基本直流電動機是用于產(chǎn)生連續(xù)運動和旋轉(zhuǎn)，其速度可以容易地控制，從而使它們適合于應(yīng)用中，是速度控制、伺服控制類型的最常用的致動器。直流電動機由兩部分組成，“定子”是固定部分，而“轉(zhuǎn)子”是旋轉(zhuǎn)部分。
有刷電機–這種類型的電機通過使電流流經(jīng)換向器和碳刷組件，而在繞線轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)的零件)中產(chǎn)生磁場，因此稱為“有刷”。定子(靜止部分)的磁場是通過使用繞制的定子勵磁繞組或永磁體產(chǎn)生的。通常，有刷直流電動機便宜，體積小且易于控制。
無刷電動機–這種電動機通過使用附著在其上的永磁體在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生磁場，并通過電子方式實現(xiàn)換向。它們通常比常規(guī)的有刷型直流電動機更小，但價格更高，因為它們在定子中使用“霍爾效應(yīng)”開關(guān)來產(chǎn)生所需的定子磁場旋轉(zhuǎn)順序，但是它們具有更好的轉(zhuǎn)矩/速度特性，效率更高且使用壽命更長。
伺服電動機–這種電動機基本上是一種有刷直流電動機，帶有某種形式的位置反饋控制連接到轉(zhuǎn)子軸。它們連接到PWM型控制器，并由其控制，主要用于位置控制系統(tǒng)和無線電控制模型。
普通的直流電動機具有幾乎線性的特性，其旋轉(zhuǎn)速度取決于所施加的直流電壓，輸出轉(zhuǎn)矩則取決于流經(jīng)電動機繞組的電流。任何直流電動機的旋轉(zhuǎn)速度可以從每分鐘幾轉(zhuǎn)(rpm)到每分鐘幾千轉(zhuǎn)不等，從而使其適用于電子，汽車或機器人應(yīng)用。通過將它們連接到變速箱或齒輪系，可以降低它們的輸出速度，同時又可以提高電動機的高速轉(zhuǎn)矩輸出。
有刷直流電動機-傳統(tǒng)的有刷直流電動機基本上由兩部分組成，電動機的靜止主體稱為定子，而內(nèi)部旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的運動稱為直流電動機的轉(zhuǎn)子或“電樞”。
電機繞制定子是一個電磁電路，由圓形連接在一起的電線圈組成，以產(chǎn)生所需的北極，南極，然后是北極等類型的旋轉(zhuǎn)固定磁場系統(tǒng)，這與交流電機不同。定子磁場以施加的頻率連續(xù)旋轉(zhuǎn)。在這些勵磁線圈中流動的電流稱為電動機勵磁電流。
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