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永磁有刷电机和无刷电机的工作原理对比

发布日期:2021-06-29 16:06
信息摘要:
永磁有刷电机的工作原理 有刷电机每个人都接触到。中学物理课中介绍的电机也作为模型来展示。有刷电机的主要结构是定子+转子+电刷,通过旋转磁场获得转动力矩,从而输出动能。电刷...
有刷电机的工作原理
 
有刷电机每个人都接触到。中学物理课中介绍的电机也作为模型来展示。有刷电机的主要结构是定子+转子+电刷,通过旋转磁场获得转动力矩,从而输出动能。电刷与换向器不断接触摩擦,在旋转过程中起导电换向作用。
 
刷式电机采用机械换向,磁极不动,线圈转动。电机工作时,线圈和换向器旋转,但磁钢和碳刷不旋转。换向器和电刷随电机旋转,改变线圈的交流方向。
 
在有刷电机中,这个过程是将每组线圈的两个电源输入端子依次排列成一个环,由绝缘材料隔开形成一个气缸,气缸与电机轴连接为一个整体。由两个碳元素组成的小柱(碳刷),在弹簧压力的作用下,从两个特定的固定位置压紧上线圈电源输入环缸上的两点,给一组线圈通电。
 
随着电机转动,不同线圈或同一线圈的不同两极在不同时间通电,使产生磁场的线圈的NS极与永磁定子的NS极有合适的角度差。相互排斥,产生动力,推动电机旋转。碳电极在线圈端子上滑动,就像物体表面的刷子,因此被称为碳“刷”。
 
相互滑动会摩擦碳刷,造成磨损。碳刷需要定期更换;碳刷和线圈端子之间的开关交替会引起电火花、电磁断裂和干扰电子设备。
 
无刷电机的工作原理
 
在无刷电机中,换向的工作是由控制器中的控制电路完成的(通常是霍尔传感器+控制器,更先进的技术是磁编码器)。
 
无刷电机采用电子换向,线圈不动,磁极转动。该无刷电机采用一套电子设备,通过霍尔元件感应永磁体磁极的位置。根据这种感知,利用电子电路在正确的时间开关线圈中电流的方向,以确保在正确的方向产生磁力来驱动电机。消除有刷电机的缺点。
 
这些电路是电机控制器。无刷电机的控制器也可以实现一些有刷电机无法实现的功能,如调整电源开关角度、制动电机、使电机反转、锁紧电机、利用制动信号停止给电机供电等。现在电瓶车的电子报警锁就充分利用了这些功能。
 
无刷直流电动机由电机本体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。由于无刷直流电动机运行在自我控制模式下,不会像同步电机在变频调速下重载启动那样给转子增加启动绕组,不会在负载突然变化时发生振荡和失步。
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