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直流电机选择的条件

  许多工程师认为低压直流电机是他们在工具和设备中要找到的东西。传统的直流电动机,其中绕组缠绕在上,磁铁位于外壳上。这通常是我们在学校的科学课中引入的第一种电机。

  直流电机用于数百万个驱动系统; 为许多商业应用提供低成本解决方案,为从玩具到汽车后视镜等各种应用提供动力,告诉我们,它们制造便宜并且大批量生产。

  也许在小型直流电机上使用的鲜为人知的技术是无转子设计。这些电机可以在许多需要高速伺服性能的设备中找到,例如机器人、X射线驱动器、 假肢、实验室分析设备、 热成像、雷达驱动器和高端记录平台。使用直流电机的应用受益于高动态驱动,线性速度和转矩控制,具有高功率尺寸比(紧凑尺寸)。

  该设计基于无芯或无铁绕组,体位于绕组下方,电机的外壳为磁回路,这使得设计非常紧凑。较小的直流电机的换向器和电刷由贵金属制成,如银,金,铂或钯。它们具有低摩擦力并且几乎不产生磁干扰。电机的启动电压非常低,而对于大型电机,它们往往采用铜 - 石墨换向系统,可以处理更高的电流。这种电动机的优点是没有磁场可以分解,它们的惯性很低。与传统的电机相比,这些因素带来了一些明显的优势。即使在低速时也没有齿槽转矩和平稳旋转,低振动和低噪音操作。

  线性速度/转矩特性使直流电机速度和转矩易于控制,电动机线圈和定子的磁场不受磁场中饱和效应的影响。许多无转子电机使用稀土磁铁来最大化性能和尺寸,电机绕组具有非常低的惯性,电机可以在几毫秒内加速和减速到全速,提供非常高的速度性能。

  由于转子中没有铁,直流电机具有低的绕组电感,因此与传统电机相比,电刷和换向器之间的火花水平较低。电弧通常会产生电腐蚀并缩短直流电机的使用寿命,因此直流电机可以比传统的绕线电机长许多倍。

  总而言之,直流电机在性能方面优越,因为它们可以在非常低的速度下运行,因为没有齿槽转矩,提供低惯性,允许高加速率。考虑到直流电机适用于更苛刻的应用,无铁电机具有更高的动态性能,更高的功率重量比和更长的寿命,比更熟悉的传统直流电机。直流电机的效率和使用寿命是一个关键卖点,但每种应用都应有所不同,所选电机必须符合要求。