本文中，小編將對(duì)直流電機(jī)予以介紹，如果你想對(duì)它的詳細(xì)情況有所認(rèn)識(shí)，或者想要增進(jìn)對(duì)它的了解程度，不妨請(qǐng)看以下內(nèi)容哦。

一、直流電機(jī)的工作原理

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(chǎng)平行時(shí)，再繼續(xù)轉(zhuǎn)受到的磁場(chǎng)方向?qū)⒏淖儯虼舜藭r(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(shì)， 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(shì)的原理。

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向按右手定則確定，導(dǎo)體受力的方向用左手定則確定。這一對(duì)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，電樞就能按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)起來。

二、直流電機(jī)的控制原理

直流無刷電機(jī)的控制原理，要讓電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，首先控制部就必須根據(jù)hall-sensor感應(yīng)到的電機(jī)轉(zhuǎn)子所在位置，然后依照定子繞線決定開啟換流器中功率晶體管的順序，inverter中之AH、BH、CH及AL、BL、CL，使電流依序流經(jīng)電機(jī)線圈產(chǎn)生順向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，并與轉(zhuǎn)子的磁鐵相互作用，如此就能使電機(jī)順時(shí)/逆時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)到hall-sensor感應(yīng)出另一組信號(hào)的位置時(shí)，控制部又再開啟下一組功率晶體管，如此循環(huán)電機(jī)就可以依同一方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)直到控制部決定要電機(jī)轉(zhuǎn)子停止則關(guān)閉功率晶體管;要電機(jī)轉(zhuǎn)子反向則功率晶體管開啟順序相反。

基本上功率晶體管的開法可舉例如下：AH、BL一組→AH、CL一組→BH、CL一組→BH、AL一組→CH、AL一組→CH、BL一組，但絕不能開成AH、AL或BH、BL或CH、CL。此外因?yàn)殡娮恿慵傆虚_關(guān)的響應(yīng)時(shí)間，所以功率晶體管在關(guān)與開的交錯(cuò)時(shí)間要將零件的響應(yīng)時(shí)間考慮進(jìn)去，否則當(dāng)上臂尚未完全關(guān)閉，下臂就已開啟，結(jié)果就造成上、下臂短路而使功率晶體管燒毀。

當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，控制部會(huì)再根據(jù)驅(qū)動(dòng)器設(shè)定的速度及加/減速率所組成的命令與hall-sensor信號(hào)變化的速度加以比對(duì)再來決定由下一組開關(guān)導(dǎo)通，以及導(dǎo)通時(shí)間長短。速度不夠則開長，速度過頭則減短，此部份工作就由PWM來完成。PWM是決定電機(jī)轉(zhuǎn)速快或慢的方式，如何產(chǎn)生這樣的PWM才是要達(dá)到較精準(zhǔn)速度控制的核心。

高轉(zhuǎn)速的速度控制必須考慮到系統(tǒng)的CLOCK 分辨率是否足以掌握處理軟件指令的時(shí)間，另外對(duì)于hall-sensor信號(hào)變化的資料存取方式也影響到處理器效能與判定正確性、 實(shí)時(shí)性。至于低轉(zhuǎn)速的速度控制尤其是低速起動(dòng)則因?yàn)榛貍鞯膆all-sensor信號(hào)變化變得更慢，怎樣擷取信號(hào)方式、處理時(shí)機(jī)以及根據(jù)電機(jī)特性適當(dāng)配置控制參數(shù)值就顯得非常重要。或者速度回傳改變以encoder變化為參考，使信號(hào)分辨率增加以期得到更佳的控制。電機(jī)能夠運(yùn)轉(zhuǎn)順暢而且響應(yīng)良好，P.I.D.控制的恰當(dāng)與否也無法忽視。之前提到直流無刷電機(jī)是閉回路控制，因此回授信號(hào)就等于是告訴控制部電機(jī)轉(zhuǎn)速距離目標(biāo)速度還差多少，這就是誤差(Error)。知道了誤差自然就要補(bǔ)償，方式有傳統(tǒng)的工程控制如P.I.D.控制。但控制的狀態(tài)及環(huán)境其實(shí)是復(fù)雜多變的，若要控制的堅(jiān)固耐用則要考慮的因素恐怕不是傳統(tǒng)的工程控制能完全掌握，所以模糊控制、專家系統(tǒng)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也將被納入成為智能型P.I.D.控制的重要理論。

三、直流電機(jī)使用場(chǎng)合

直流電機(jī)由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、成本較低等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)合，包括但不限于以下幾個(gè)方面：

家用電器：直流電機(jī)被廣泛應(yīng)用于各種家用電器，如風(fēng)扇、吸塵器、洗衣機(jī)、烘干機(jī)等。這些家用電器需要?jiǎng)恿︱?qū)動(dòng)，而直流電機(jī)提供了高效、可靠的動(dòng)力輸出。

工業(yè)自動(dòng)化：直流電機(jī)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中也有廣泛應(yīng)用，包括流水線、物料輸送、自動(dòng)化裝配等方面。這些應(yīng)用需要高精度、高效率的動(dòng)力輸出，而直流電機(jī)具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和轉(zhuǎn)速可調(diào)性。

機(jī)器人技術(shù)：直流電機(jī)是機(jī)器人技術(shù)中不可缺少的一部分，用于提供動(dòng)力輸出，控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)和姿態(tài)。機(jī)器人應(yīng)用的多樣性和復(fù)雜性需要直流電機(jī)提供高質(zhì)量的動(dòng)力輸出和精準(zhǔn)的控制。

交通運(yùn)輸：直流電機(jī)也應(yīng)用于交通運(yùn)輸領(lǐng)域，包括電動(dòng)車、火車、輪船等。直流電機(jī)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域中提供了高效的動(dòng)力輸出和靈活的控制，同時(shí)也具有成本低、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

電子產(chǎn)品：直流電機(jī)在電子產(chǎn)品中也有廣泛應(yīng)用，如數(shù)碼相機(jī)、打印機(jī)、掃描儀等。這些電子產(chǎn)品需要小體積、低功耗、低噪聲等特性，而直流電機(jī)具有小體積、低功耗等特點(diǎn)，可以滿足這些應(yīng)用的需求。

綜上所述，直流電機(jī)在各種領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用，其靈活性、可靠性和成本效益使其成為動(dòng)力輸出領(lǐng)域的重要組成部分。

以上便是小編此次想要和大家共同分享的有關(guān)直流電機(jī)的內(nèi)容，如果你對(duì)本文內(nèi)容感到滿意，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站喲。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!