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直流电机
直流电机的工作原理
环形永磁体固定在直流电机内部,电流通过转子上的线圈产生安培力。当转子上的线圈与磁场平行时,继续旋转的磁场方向会发生变化。因此,转子端部的电刷与转换器交替接触,所以线圈上电流的方向也发生变化,产生的洛伦兹力的方向保持不变,所以电机可以保持一个方向旋转。
直流电机的工作原理是电枢线圈中感应出的交流电动势,随着电刷的换向动作,被换向器从电刷端部引出时,就变成了直流电机。
感应电动势的方向按右手定则确定(磁感应线指向手掌,拇指指向导体运动的方向,其余四指指向导体内感应电动势的方向)。
导体应力的方向由左手定则决定。这对电磁力形成一个作用在电枢上转矩,在旋转电机中称为电磁转矩,转矩的方向是逆时针的,试图使电枢逆时针旋转。如果这个电磁转矩能克服电枢上的阻力矩(如摩擦引起的阻力矩和其他负载转矩),电枢就能逆时针旋转。
直流电机分类
将直流电机转换成机械能的旋转装置。定子提供磁场,DC电源向转子的绕组提供电流,换向器使转子电流和磁场产生的转矩保持同向。根据是否装有普通电刷换向器,直流电机可分为有刷直流电机和无刷直流电机两大类。
无刷直流电机是近年来随着微处理器技术的发展,高开关频率、低功耗的新型电力电子器件的应用,控制方式的优化以及低成本、高磁能级永磁材料的出现而发展起来的一种新型直流电机。
无刷直流电机不仅保持了传统直流电机良好的调速性能,而且具有无滑动接触和换向火花、可靠性高、寿命长、噪音低等优点,因此被广泛应用于航空航天、数控机床、机器人、电动汽车、计算机外设和家用电器等领域。
根据供电方式的不同,无刷直流电机可分为两类:方波无刷直流电机,其反电动势波形和供电电流波形均为矩形波,也称为矩形波永磁同步电机;无刷直流电机采用正弦波,其反电动势波形和供电电流波形都是正弦波。
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