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直流电动机

2018-07-26 10:44:09     所属分类:电动机

直流电动机是依靠直流电驱动的电动机,在小型电器上应用较为广泛。

目录

  • 1 结构
  • 2 原理
  • 3 激(励)磁方式
  • 4 接线方式
    • 4.1 并激式
    • 4.2 串激式
    • 4.3 复激式
  • 5 特性

结构

直流电动机的基本构造包括“电枢”、“场磁铁”、“集电环”、“电刷”。

  1. 电枢:可以绕轴心转动的软铁芯缠绕多圈线圈。
  2. 场磁铁:产生磁场的强力永久磁铁或电磁铁。
  3. 集电环:线圈约两端接至两片半圆形的集电环,随线圈转动,可供改变电流方向的变向器。每转动半圈(180度),线圈上的电流方向就改变一次。
  4. 电刷:通常使用碳制成,集电环接触固定位置的电刷,用以接至电源。

原理

激(励)磁方式

  • 直流他激(励)电动机:励磁绕组与电枢没有电的联系,励磁电路是由另外直流电源供给的,因此励磁电流不受电枢端电压或电枢电流的影响。
  • 直流并激(励)电动机:并励绕组两端电压就是电枢两端电压,但是励磁绕组用细导线绕成,其匝数很多,因此具有较大的电阻,使得通过他的励磁电流较小。
  • 直流串激(励)电动机:励磁绕组是和电枢串联的,所以这种电动机内磁场随着电枢电流的改变有显著的变化。为了使励磁绕组中不致引起大的损耗和电压降,励磁绕组的电阻越小越好,所以直流串励电动机通常用较粗的导线绕成,其匝数较少。
  • 直流复励电动机:电动机的磁通由两个绕组内的励磁电流产生。
  • 直流永磁电动机:磁通由永久磁铁产生。多见于小型机械,如航模、儿童电动玩具、小型机器人等。

接线方式

直流电机(发电机及电动机)的自激磁系统有三种接线方式,分别是并激式、串激式和复激式。

另外,有他励式,励磁系统由独立电源供应电力。特性与并激式相同。

Serie Shunt Coumpound.svg

并激式

激磁系统及电枢并联接驳到直流电源。负载增加时,扭力增加,转速不太受影响。

串激式

串激式电动机,负载增大时,扭力增大但转速减慢。

串激式直流电动机即是通用电动机,可用于交流电。但受到电抗影响,扭力和转速会较用直流电时低。

复激式

具有并激式和复激式的特性,大起动扭力及较稳定转速。

特性

直流电动机(DC Motor)的好处为在控速方面比较简单,只须控制电压大小即可控制转速,但此类电动机不宜在高温、易燃等环境下操作,而且由于电动机中需要以碳刷作为电流变换器(Commutator)的部件(有刷电动机),所以需要定期清理炭刷磨擦所产生的污物。无碳刷之电动机称为无刷电动机,相对于有刷,无刷电动机因为少了碳刷与轴的摩擦因此较省电也比较安静。制作难度较高、价格也较高。 交流电动机(AC Motor)则可以在高温、易燃等环境下操作,而且不用定期清理碳刷的污物,但在控速上比较困难,因为控制交流电动机转速需要控制交流电的频率(或使用感应电动机,用增加内部阻力的方式,在相同交流电的频率下降低电动机转速),控制其电压只会影响电动机的扭力。一般工业用直流电动机之电压有 DC 110V (125V) 和DC 220V两种。

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