直流電機(jī)有哪些分類?直流電機(jī)的工作原理是什么?
直流電機(jī)是電機(jī)中的一種,對于直流電機(jī),很多朋友都是比較熟悉的。為增進(jìn)大家對直流電機(jī)的認(rèn)識,本文將對直流電機(jī)的分類以及直流電機(jī)的工作原理予以介紹。如果你對直流電機(jī)具有一定的興趣,不妨和小編一起繼續(xù)往下閱讀哦。
一、直流電機(jī)分類
1、無刷直流電動(dòng)機(jī):
無刷直流電動(dòng)機(jī)是將普通直流電動(dòng)機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子進(jìn)行了互換。其轉(zhuǎn)子為永久磁鐵產(chǎn)生氣隙磁通:定子為電樞,由多相繞組組成。在結(jié)構(gòu)上,它與永磁同步電動(dòng)機(jī)類似。無刷直流電動(dòng)機(jī)定子的結(jié)構(gòu)與普通的同步電動(dòng)機(jī)或感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相同.在鐵芯中嵌入多相繞組(三相、四相、五相不等).繞組可接成星形或三角形,并分別與逆變器的各功率管相連,以便進(jìn)行合理換相。轉(zhuǎn)子多采用釤鈷或釹鐵硼等高矯頑力、高剩磁密度的稀土料,由于磁極中磁性材料所放位置的不同.可以分為表面式磁極、嵌入式磁極和環(huán)形磁極。由于電動(dòng)機(jī)本體為永磁電機(jī),所以習(xí)慣上把無刷直流電動(dòng)機(jī)也叫做永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)
無刷直流電機(jī)是近幾年來隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展和高開關(guān)頻率、低功耗新型電力電子器件的應(yīng)用,以及控制方法的優(yōu)化和低成本、高磁能級的永磁材料的出現(xiàn)而發(fā)展起來的一種新型直流電動(dòng)機(jī)。
無刷直流電機(jī)既保持了傳統(tǒng)直流電機(jī)良好的調(diào)速性能又具有無滑動(dòng)接觸和換向火花、可靠性高、使用壽命長及噪聲低等優(yōu)點(diǎn),因而在航空航天、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、電動(dòng)汽車、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備和家用電器等方面都獲得了廣泛應(yīng)用。
按照供電方式的不同,無刷直流電機(jī)又可以分為兩類:方波無刷直流電動(dòng)機(jī),其反電勢波形和供電電流波形都是矩形波,又稱為矩形波永磁同步電動(dòng)機(jī);正弦波無刷直流電動(dòng)機(jī),其反電勢波形和供電電流波形均為正弦波。
2、有刷直流電動(dòng)機(jī)
(1)永磁直流電動(dòng)機(jī)
永磁直流電動(dòng)機(jī)劃分:稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)、鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)和鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī)。
① 稀土永磁直流電動(dòng)機(jī):體積小且性能更好,但價(jià)格昂貴,主要用于航天、計(jì)算機(jī)、井下儀器等。
② 鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī):由鐵氧體材料制成的磁極體,廉價(jià),且性能良好,廣泛用于家用電器、汽車、玩具、電動(dòng)工具等領(lǐng)域。
③ 鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī):需要消耗大量的貴重金屬、價(jià)格較高,但對高溫的適應(yīng)性好,用于環(huán)境溫度較高或?qū)﹄妱?dòng)機(jī)的溫度穩(wěn)定性要求較高的場合。
(2)電磁直流電動(dòng)機(jī)。
電磁直流電動(dòng)機(jī)劃分:串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。
① 串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī):電流串聯(lián),分流,勵(lì)磁繞組是和電樞串聯(lián)的,所以這種電動(dòng)機(jī)內(nèi)磁場隨著電樞電流的改變有顯著的變化。為了使勵(lì)磁繞組中不致引起大的損耗和電壓降,勵(lì)磁繞組的電阻越小越好,所以直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)通常用較粗的導(dǎo)線繞成,他的匝數(shù)較少。
② 并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī):并勵(lì)直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組相并聯(lián),作為并勵(lì)發(fā)電機(jī)來說,是電機(jī)本身發(fā)出來的端電壓為勵(lì)磁繞組供電;作為并勵(lì)電動(dòng)機(jī)來說,勵(lì)磁繞組與電樞共用同一電源,從性能上講與他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)相同。
③ 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī):勵(lì)磁繞組與電樞沒有電的聯(lián)系,勵(lì)磁電路是由另外直流電源供給的。因此勵(lì)磁電流不受電樞端電壓或電樞電流的影響。
④ 復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī):復(fù)勵(lì)直流電機(jī)有并勵(lì)和串勵(lì)兩個(gè)勵(lì)磁繞組,若串勵(lì)繞組產(chǎn)生的磁通勢與并勵(lì)繞組產(chǎn)生的磁通勢方向相同稱為積復(fù)勵(lì)。若兩個(gè)磁通勢方向相反,則稱為差復(fù)勵(lì)。
二、直流電機(jī)工作原理
直流電機(jī)里邊固定有環(huán)狀永磁體,電流通過轉(zhuǎn)子上的線圈產(chǎn)生安培力,當(dāng)轉(zhuǎn)子上的線圈與磁場平行時(shí),再繼續(xù)轉(zhuǎn)受到的磁場方向?qū)⒏淖?,因此此時(shí)轉(zhuǎn)子末端的電刷跟轉(zhuǎn)換片交替接觸,從而線圈上的電流方向也改變,產(chǎn)生的洛倫茲力方向不變,所以電機(jī)能保持一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)
直流發(fā)電機(jī)的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)的交變電動(dòng)勢,靠換向器配合電刷的換向作用,使之從電刷端引出時(shí)變?yōu)橹绷麟妱?dòng)勢的原理。
感應(yīng)電動(dòng)勢的方向按右手定則確定(磁感線指向手心,大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向,其他四指的指向就是導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢的方向)。
導(dǎo)體受力的方向用左手定則確定。這一對電磁力形成了作用于電樞一個(gè)力矩,這個(gè)力矩在旋轉(zhuǎn)電機(jī)里稱為電磁轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)矩的方向是逆時(shí)針方向,企圖使電樞逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。如果此電磁轉(zhuǎn)矩能夠克服電樞上的阻轉(zhuǎn)矩(例如由摩擦引起的阻轉(zhuǎn)矩以及其它負(fù)載轉(zhuǎn)矩),電樞就能按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)起來。
以上便是小編此次帶來的有關(guān)直流電機(jī)的全部內(nèi)容,十分感謝大家的耐心閱讀,想要了解更多相關(guān)內(nèi)容,或者更多精彩內(nèi)容,請一定關(guān)注我們網(wǎng)站哦。