永磁直流電機(jī)是用磁體�(lái)建立電機(jī)所需�磁場(chǎng),無(wú)需另用電源�(jìn)行勵(lì)�。過(guò)去由于永磁體磁性能�,磁力弱又易退�,只在一些出力小的電�(jī)中使用,多用在玩具與教學(xué)儀器中。近十多年永磁電�(jī)得到飛快�(fā)展得益于永磁體的飛速發(fā)�,永�直流電機(jī)也從玩具�儀器儀�、家電走向交通工具等大型電機(jī)�
永磁�(wú)刷直流電�(jī)的工作原�
它由電動(dòng)�(jī)主體和驅(qū)�(dòng)器組成,是一種典型的�(jī)電一體化�(chǎn)��
1. 電動(dòng)�(jī)的定子繞組多做成三相�(duì)�(chēng)星形接法,同三相異步電動(dòng)�(jī)十分相似。電�(dòng)�(jī)的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁�,為了檢�(cè)電動(dòng)�(jī)�(zhuǎn)子的極�,在電動(dòng)�(jī)�(nèi)裝有位置傳感�。驅(qū)�(dòng)器由功率電子器件和集成電路等�(gòu)�,其功能是:接受電動(dòng)�(jī)的啟�(dòng)、停�、制�(dòng)信號(hào),以控制電動(dòng)�(jī)的啟�(dòng)、停止和制動(dòng);接受位置傳感器信號(hào)和正反轉(zhuǎn)信號(hào),用�(lái)控制逆變橋各功率管的通斷,產(chǎn)生連續(xù)�(zhuǎn)�;接受速度指令和速度反饋信號(hào),用�(lái)控制和調(diào)整轉(zhuǎn)�;提供保�(hù)和顯示等� 主電路是一�(gè)典型的電壓型�-�-交電路,逆變器提供等幅等�5-26KHZ�(diào)制波的對(duì)�(chēng)交變矩形��
永磁體N-S交替交換,使位置傳感器產(chǎn)生相位差120°的U、V、W方波,結(jié)合正/反轉(zhuǎn)信號(hào)�(chǎn)生有效的六狀�(tài)編碼信號(hào)�101�100�110�010�011�001,通過(guò)邏輯組件處理�(chǎn)生T1-T4�(dǎo)�、T1-T6�(dǎo)通、T3-T6�(dǎo)�、T3-T2�(dǎo)�、T5-T2�(dǎo)�、T5-T4�(dǎo)通,也就是說(shuō)將直流母線電壓依次加在A+B-、A+C-、B+C-、B+A-、C+A-、C+B-�,這樣�(zhuǎn)子每�(zhuǎn)�(guò)一�(duì)N-S極,T1-T6功率管即按固定組合成六種狀�(tài)的依次導(dǎo)�。每種狀�(tài)�,僅有兩相繞組通電,依次改變一種狀�(tài),定子繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)軸線在空間轉(zhuǎn)�(dòng)60°電角度,�(zhuǎn)子跟隨定子磁�(chǎng)�(zhuǎn)�(dòng)相當(dāng)�60°電角度空間位�,轉(zhuǎn)子在新位置上,使位置傳感器U、V、W按約定產(chǎn)生一組新編碼,新的編碼又改變了功率管的導(dǎo)通組�,使定子繞組�(chǎn)生的磁場(chǎng)軸再前�(jìn)60°電角度,如此循環(huán),永磁直流電�(jī)將產(chǎn)生連續(xù)�(zhuǎn)矩,拖動(dòng)�(fù)載作連續(xù)旋轉(zhuǎn)。正�?yàn)橛来胖绷麟姍C(jī)的換向是自身�(chǎn)生的,而不是由逆變器強(qiáng)制換向的,所以也�(chēng)作自控式同步電動(dòng)�(jī)�
永磁有刷直流電機(jī)的工作原�
有刷電機(jī)的定子上安裝有固定的主磁極和電刷,轉(zhuǎn)子上安裝有電樞繞組和換向�。直流電源的電能通過(guò)電刷和換向器�(jìn)入電樞繞�,產(chǎn)生電樞電�,電樞電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與主磁場(chǎng)相互作用�(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)�,使電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)�(fù)載。由于電刷和換向器的存在,有刷電�(jī)的結(jié)�(gòu)�(fù)�,可靠性差,故障多,維�(hù)工作量大,壽命短,換向火花易�(chǎn)生電磁干��
有刷直流電機(jī)的工作原理圖如圖所示。在有刷直流電機(jī)的固定部分有磁鐵,這里�(chēng)作主磁極;固定部分還有電刷。轉(zhuǎn)�(dòng)部分有環(huán)形鐵芯和繞在�(huán)形鐵芯上的繞組�
圖示的兩極有刷直流電�(jī)的固定部�(定子)上裝�(shè)了一�(duì)直流�(lì)磁的靜止的主磁極N和S,在旋轉(zhuǎn)部分(�(zhuǎn)�)上裝�(shè)電樞鐵芯。定子與�(zhuǎn)子之間有一氣隙。在電樞鐵芯上放置了由A和X兩根�(dǎo)體連成的電樞線圈,線圈的首端和末端分別連到兩�(gè)圓弧形的銅片�,此銅片�(chēng)為換向片。換向片之間互相絕緣,由換向片構(gòu)成的整體�(chēng)為換向器。換向器固定在轉(zhuǎn)軸上,換向片與轉(zhuǎn)軸之間亦互相絕緣。在換向片上放置著一�(duì)固定不動(dòng)的電刷B1和B2,當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)�(shí),電樞線圈通過(guò)換向片和電刷與外電路接��
永磁直流電機(jī)分為永磁�(wú)刷直流電�(jī)和永磁有刷直流電�(jī)�
根據(jù)電刷和換向結(jié)�(gòu)�(jìn)行分�(lèi).永磁有刷直流電�(dòng)�(jī)可分為三� �
a)傳統(tǒng)的直� 電動(dòng)�(jī) 的形式,即將其靜�(tài)�(lì)磁繞組用永磁體替�,這類(lèi)電機(jī)可用作伺服電�(dòng)�(jī) ,也可用于汽�(chē)及其他控制中�
b) 匱桂形動(dòng)圈式直流電動(dòng)�(jī) ,其�(zhuǎn)子無(wú)鐵心�
c)�(pán)式轉(zhuǎn)子動(dòng)圈式直流 電動(dòng)�(jī)。由于此�(lèi)電機(jī)將通常采用印刷 電路技�(shù)的導(dǎo)體裝在轉(zhuǎn)子盤(pán)的表面上,所 以也可稱(chēng) 為印� 電路電動(dòng)�(jī)� 印制 繞組電動(dòng)�(jī),簡(jiǎn)�(chēng)印制電機(jī) �(dāng)前在�(fā)展起�(lái)的電�(dòng) 自行�(chē)中,有部分廠家采用的�(qū)�(dòng)裝置就是 印制電機(jī) �
永磁直流電機(jī)廣泛�(yīng)用于各種便攜式的電子�(shè)備或器具�,如錄音�(jī)、VCD�(jī)、電唱機(jī)、電�(dòng)按摩器及各種玩具,也廣泛�(yīng)用于汽車(chē)、摩托車(chē)、電�(dòng)自行�(chē)、蓄電池�(chē)、船�、航�、機(jī)械等行業(yè),在一些高精尖�(chǎn)品中也有廣泛�(yīng)�,如錄像�(jī)、復(fù)印機(jī)、照相機(jī)、手�(jī)、精密機(jī)�、銀行點(diǎn)鈔機(jī)、捆鈔機(jī)�。在舞臺(tái)燈光方面,永磁直流電�(jī),特別是小型永磁直流齒輪電機(jī)的用量非常大。計(jì)算機(jī)行業(yè)中的打印�(jī)、掃描儀、硬�(pán)�(qū)�(dòng)器、光�(pán)�(qū)�(dòng)�、刻錄機(jī)、冷卻風(fēng)扇等都要用到大量的永磁直流電�(jī)�
汽車(chē)行業(yè)中的各種�(fēng)扇、刮水器、噴水泵、熄火器、反視鏡、打氣泵更是用到各種永磁直流電機(jī)。賓館中的自�(dòng)門(mén)、自�(dòng)門(mén)鎖、自�(dòng)窗簾、自�(dòng)給水系統(tǒng)、柔巾機(jī)等都用到永磁直流電機(jī)、在武器裝備中,永磁直流電機(jī)廣泛�(yīng)用于�(dǎo)�、火�、人造衛(wèi)�、宇宙飛船、艦�、飛�(jī)、坦�、火箭、雷�(dá)、戰(zhàn)�(chē)等場(chǎng)合�
在工�(nóng)�(yè)方面,永磁直流電�(jī)也廣泛用于電氣和自動(dòng)化控制及儀器儀表中。在�(yī)用方�,永磁直流電�(jī)用處更不小,如醫(yī)用的各種儀�、手�(shù)工具,如�(kāi)腦手�(shù)中的電動(dòng)鋸骨刀,特別是野外手術(shù)中的各種儀器基本上都是用的永磁直流電機(jī)。在殘疾人用品方�,如�(jī)械手、殘疾車(chē)等都用到永磁直流電機(jī)。在生活方面,用處更�,現(xiàn)在連牙刷也用永磁直流電�(jī)做成電動(dòng)牙刷�。永磁直流電�(jī)的應(yīng)用真是舉不勝�,可以說(shuō)是無(wú)處不��
隨著�(shí)代的�(fā)�,永磁直流電�(jī)的應(yīng)用會(huì)更多,原先用交流電機(jī)的許多場(chǎng)合均被永磁直流電�(jī)所替代。特別是出現(xiàn)永磁�(wú)刷電�(jī)�,永磁直流電�(jī)的生�(chǎn)�(shù)量在不斷地上升。我�(guó)每年生產(chǎn)的各種永磁直流電�(jī)大達(dá)�(shù)十億�(tái)以上,生�(chǎn)永磁直流電機(jī)的廠家不�(jì)其數(shù)�