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多玩魔兽世界官网首页:永磁直流有刷電機電動推桿原理與應用

魔兽世界大脚怎么设置 www.xlylj.icu 永磁有刷直流電機的工作原理 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。

 

  有刷直流電機的工作原理圖如圖2-1所示。在有刷直流電機的固定部分有磁鐵,這里稱作主磁極;固定部分還有電刷。轉動部分有環形鐵芯和繞在環形鐵芯上的繞組。

 

  圖2-1所示的兩極有刷直流電機的固定部分(定子)上裝設了一對直流勵磁的靜止的主磁極N和S,在旋轉部分(轉子)上裝設電樞鐵芯。定子與轉子之間有一氣隙。在電樞鐵芯上放置了由A和X兩根導體連成的電樞線圈,線圈的首端和末端分別連到兩個圓弧形的銅片上,此銅片稱為換向片?;幌蚱浠ハ嗑?,由換向片構成的整體稱為換向器?;幌蚱鞴潭ㄔ謐嶸?,換向片與轉軸之間亦互相絕緣。在換向片上放置著一對固定不動的電刷B1和B2,當電樞旋轉時,電樞線圈通過換向片和電刷與外電路接通。

 

  永磁有刷直流電機的種類

 

  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?;凳交幌嗥魘強抗潭ǖ奶恐頻縊⒂胱耐蘋幌嗝婺Σ晾吹髡繆瓜轡壞?。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%。這種電機目前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。

 

  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如圖2-2所示。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。

 

  為了適應輪轂結構,將有刷電機設計成電樞放在外邊作為轉子,磁鋼放在電機之內作為定子,多塊磁鋼配多個繞組,設計轉速為180r/min左右的低速電機。圖2-3(a)所示為電機外轉子中尚未經過壓力整形的電樞繞組,,在繞組以內是呈平面環狀整齊排列的換向片。圖2-3(b)所示的是放在外轉子內的間隔排列著10塊磁鋼的定子,在中間的轂板上開有兩個孔,電刷的刷握就設在孔的背側,電刷帶著導線被彈簧從刷握中彈出。

 

  有刷電機的定子軸端套有一個螺母,其作用是防止在加工中損傷軸上的螺紋。把電刷整理好裝入刷握中,然后將這一端送進圖2-3(a)所示的孔中,電刷就可以接觸換向器平面,借助彈簧的彈力對換向器壓緊,而磁鋼正好進入外轉子繞組中,只留一個很小的環形氣隙。這個環形氣隙的直徑越大,電機產生的轉矩也越大。

 

  由于有刷電機在設計中的改進,無須齒輪減速,可實現低噪聲、低成本。目前很多低價位的電動自行車廣泛采用了這種電機。但這種電機扭矩小,載重負荷小,爬坡能力不佳,使用時耗電較多,仍然采用機械式的電刷換相器,電機壽命問題尚未得到解決,因此中高檔電動自行車均未采用這種電機。

 

永磁直流電機用途

  永磁直流電機是用永磁體建立磁場的一種直流電機。永磁直流電機廣泛應用于各種便攜式的電子設備或器具中,如錄音機、VCD機、電唱機、電動按摩器及各種玩具,也廣泛應用于汽車、摩托車、電動自行車、蓄電池車、船舶、航空、機械等行業,在一些高精尖產品中也有廣泛應用,如錄像機、復印機、照相機、手機、精密機床、銀行點鈔機、捆鈔機等。在舞臺燈光方面,永磁直流電機,特別是小型永磁直流齒輪電機的用量非常大。計算機行業中的打印機、掃描儀、硬盤驅動器、光盤驅動器、刻錄機、冷卻風扇等都要用到大量的永磁直流電機。

 

  汽車行業中的各種風扇、刮水器、噴水泵、熄火器、反視鏡、打氣泵更是用到各種永磁直流電機。賓館中的自動門、自動門鎖、自動窗簾、自動給水系統、柔巾機等都用到永磁直流電機、在武器裝備中,永磁直流電機廣泛應用于導彈、火炮、人造衛星、宇宙飛船、艦艇、飛機、坦克、火箭、雷達、戰車等場合。

 

  在工農業方面,永磁直流電機也廣泛用于電氣和自動化控制及儀器儀表中。在醫用方面,永磁直流電機用處更不小,如醫用的各種儀器、手術工具,如開腦手術中的電動鋸骨刀,特別是野外手術中的各種儀器基本上都是用的永磁直流電機。在殘疾人用品方面,如機械手、殘疾車等都用到永磁直流電機。在生活方面,用處更多,現在連牙刷也用永磁直流電機做成電動牙刷了。永磁直流電機的應用真是舉不勝舉,可以說是無處不在。

 

  隨著時代的發展,永磁直流電機的應用會更多,原先用交流電機的許多場合均被永磁直流電機所替代。特別是出現永磁無刷電機后,永磁直流電機的生產數量在不斷地上升。我國每年生產的各種永磁直流電機大達數十億臺以上,生產永磁直流電機的廠家不計其數。

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