使用直流電源的電機叫做直流電機。因此只要把直流電機的端子接到直流電源上,就可以使其簡單的動轉。直流電機是一種具有優(yōu)良控制特性的電機。
直流電機是在工業(yè)生產中極為常見,在生產很多電器產品時都會用到直流電機,但人們對它的工作原理卻不了解。其實,直流電機的工作原理并不復雜,它在工作時直流電源的電流會順著電源的正極到達左邊的電刷,而電刷和換向器會產生相互的摩擦,電流經過換向器以后,流進線圈從線圈的右邊留出來,再經過右邊的換向器,經過右邊的電刷直接流回到電源的負極,這樣的循環(huán)就形成了閉合電路。
直流電機是利用直流電源驅動的電機,它能夠轉換電能為機械能,為眾多機械設備提供動力驅動。
工作原理
當直流電源把電能供給給電機時,巨大的磁場產生,磁力線繞組形成磁通,產生磁化效應。在此基礎上,通過操作直流電源的角度分量,使得轉動的轉子每轉一圈受到的力,變向,使轉子保持穩(wěn)定的旋轉,比如勵磁向正極則向右轉,反之向左轉.甸轉子上分別裝有多數叉形有極金屬片,當轉子轉動時,極板與工作繞組之間會產生電動勢,進而使輸出繞組形成輸出電流,當阻性負載驅動時,在整個轉子上都有電流流也慢慢不斷的。它們的電磁和磁距離的改變都會影響磁通改變及繞導改變,從而改變轉子的電磁作用力,達到旋轉拖動的目的。
特點
1.運行效率高,由于工作在無負載的狀態(tài)下電機的阻礙力小,運行效率高,具有較穩(wěn)定的性能,可以保證高效率,長期運行;
2.啟動電流很小,當轉子空轉時,磁場已經在轉子上形成,僅正常運行,無需啟動電流;
3.便于控制,它可以根據初始時的情況,采用變頻器或控制板來控制,享受恒期控制的穩(wěn)定性。
優(yōu)點
1.驅動功率大:直流電機可以轉動比較大的機械負載,它能提供比同容量交流電機更大的功率輸出,以及更好的耐沖擊性能;
2.工作穩(wěn)定可靠:運行穩(wěn)定,特別適合長期連續(xù)工作,工作效率與受潮程度無關;
3.控制可控:可以用控制變頻器、控制板、滑移器等各種電路來控制穩(wěn)定的轉速,可以實現(xiàn)恒轉速控制,相比其他電機,更加穩(wěn)定可靠。
直流電機的線圈處在主磁極的磁場中,在的流電機工作的過程中,線圈會受到電磁力的作用,而線圈的兩個邊所受到的電磁力大小和方向是各不相同的,但這兩個方向的電磁力正好能形成電磁轉矩,在它的作用下線圈就開始轉動,而直流電機的線圈是嵌入在轉子槽中的,在線圈轉動的帶動下電機也會保持正常轉動,能為電器提供充足的電源。
直流電機的左右換向器是跟著轉軸轉動的,它的電刷固定不變,當轉軸轉動一周以后,右邊的線圈就會到了左邊,左邊的線圈則會到了右邊,但這時它們所受到的電磁力方向是不變的,也就是說直流電機中線圈所受到的電磁力方向一直保持不變,這是保證直流電機循環(huán)轉動的一個重要因素。不過直流電機中的線圈在轉動的不同的位置是所受到的磁場力是不同的,導致整個線圈轉動起來并不穩(wěn)定,有忽快忽慢的情況存在,所以想保證直流電機的正常工作,最好多安裝幾個線圈來保證它受力均勻和功能的穩(wěn)定。
直流電機作用范圍很廣,它具有沒有電花耐磨損能力強,而且使用壽命長等多個特點,除此以外它的轉矩慣量小響應快,效率和功率的因數高以及容易散熱等都是它的主要特點,,也是這種電機的優(yōu)勢,這種電機還具有成本低,性能強以及控制靈活等多個優(yōu)點,是現(xiàn)在電機中實用性強,應用范圍廣的一種產品,不過它還可以分為無刷電機和有刷電機以及異步電機等多種,它們也有不同的特點,選購時注意多加注意。
在各種需要動力的電子電氣產品中,小到個人護理產品大到工業(yè)設備都需要電動機來驅動,電機簡單的可分為直流電機與交流電機,下面天孚微電機綜合一部分電動機資料供大家參考。
一、同步電機與異步電機
轉子轉速與定子旋轉磁場轉速是相同的為同步電機;
2.轉子轉速與定子旋轉磁場轉速是相同的為異步電機。
注:只有交流電機才會有同步和異步的概念。
1)同步電機
①原理:通過磁場沿著磁路最短的方向上走實現(xiàn)轉子和定子旋轉磁場磁極一一對應,所以轉子轉速和旋轉磁場轉速相同;
②特點:同步電機不管是作為電動機用還是發(fā)電機用,轉速和交流電頻率之間是嚴格不變的,而且電機的轉速恒定,不會受負載變化影響。
2)異步電機
①原理:電機是靠感應來實現(xiàn)運動的,定子的旋轉磁場切割鼠籠,使其產生感應電流,電流受力后使轉子旋轉。注,電機轉速轉速和定子旋轉磁場轉速必須要有轉速差才能形成磁場切割鼠籠,產生感應電流;
②特點:電機轉子繞組不需與其他電源相連,其定子電流直接取自交流電力系統(tǒng),電動機的結構簡單,制造、使用、維護方便,運行可靠性高,重量輕,成本低。
3.同步電機與異步電機的區(qū)別
①同步電機能發(fā)出無功功率,同時也可以吸收;異步電機只能吸收無功。
②同步電機的轉速和交流工頻50Hz電流同步;異步電機的轉速則滯后,轉速如下表所示
③同步電機電流在相位上是超前于電壓的,也就是同步電機是一個容性負載。
④同步電機在通電的瞬間,電機的轉子勵磁繞組是靜止的,所以同步電機是無法直接啟動的。
4.永磁、電磁、感磁定/轉子
①永磁直流電機:采用永磁鐵為材料;
②電磁:通電線圈;
③感磁:無電閉合繞組、鼠籠。
永磁與電磁在多數情況下是可以互換的,三相同步電機常用電磁和永磁鐵共用于轉子,感磁則用于需要有旋轉磁場的場合才能用。
5. 有刷直流電機與無刷直流電機
直流電機有刷和無刷區(qū)別非常之大,前面有文章介紹過,下面也會重點講下(天孚微電機主要是研發(fā)有刷直流微電機的)。