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直流电机是如何工作的?

来源: 发布日期:2019-2-12  15:31:03 点击:534

第一台直流电机是在1830年代至1840年代生产的,但在商业上并不成功。这些直流电机是主电池供电的。电池不良和高成本导致19世纪的时候完全没有实际市场。由于电网的发明和制造可充电电池的可能性,第一批商业上可行的直流电动机在19世纪后期开始进入市场,因此,直流电机一直在不断的改进,并且仍广泛用于许多应用中。但也开发了其他类型的电动机,如无刷直流电动机和感应电动机。

直流电机的功能

与每个电动机一样,直流电机由两个主要部分组成,即转子和定子。直流电机在定子上包含永磁体(PMDC)或电磁绕组(SWDC),它位于电机外部。在内部,定位转子或“电枢”。转子包含由直流电流供电的线圈绕组。当由直流电流供电时,在转子周围产生磁场。转子是由转子的一侧被定子中的磁场吸引而另一侧被排斥的事实引起的。由于换向器旋转继续,这个换向器管理电流的方向,从而管理磁场的方向。当转子由于吸引和排斥而转动并且转子水平对准时,两个电刷将与换向器的相对侧接触。这样,通过转子的电流就会反转。只要为直流电机供电,该过程就会重复。

不同类型的直流电动机

在直流电机中,有4种主要的不同类型:永磁直流电动机、系列电机、分流电机、复合电机。

直流电机的优点

直流电机是一种具有简单且廉价的驱动设计的电动机。基本上,对于直流系列电动机,在给定一定负载的情况下,施加的电压和速度之间存在线性关系。电压越高,转速越高。这意味着可以通过改变施加的电压来简单地控制速度和扭矩。此外,它不需要控制复杂的电子设备。最后,直流电机可实现快速启停加速。

直流电机的缺点

直流电机的主要缺点是存在电刷。这些地方磨损相对较快,导致高维护成本。此外,由于电刷可能会产生火花,电动机不能在危险条件下运行。此外,虽然改变电压可以控制速度和扭矩,但这种控制并不复杂。因此,对于需要高精度控制的应用,需要额外复杂的电子设备来提供所需的控制水平。

直流电动机的应用

取决于直流电机的类型,一般而言,以下应用是常见的:起重机、输送机、水泵、机械工具、空气压缩机、玩具、汽车电机启动器。

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