马达电机(什么是直流有刷电机)

[直流马达]什么是DC刷电机

DC电机是一个运动部件，它以直流电(或一些操纵直流电的形式)的形式获得电能，并将其转换成机械旋转能。电机利用电流产生的磁场刺激固定在输出轴上的转子旋转。输出扭矩和速度取决于电气输入和电机设计。直流(DC)电机是一种将电能转化为机械能的电机。根据当今行业最常见的命名惯例，DC电机有三种类型：DC电刷电机、DC永磁电机和DC通用电机。许多大型DC电机仍然使用电刷和绕线电机，但永磁电机在18马力以下的应用中占主导地位。

什么是DC刷电机，有哪些类型？

一些工程师称DC刷电机为绕线式电机，因为它是一个缠绕并涂有油漆的铜线圈，可以产生电磁场。无论用什么术语，都有永磁、分流、串联和复合绕线DC电机。

除了前者，都使用两种电流：

1.电流通过电枢(转子)绕组(用于输出机械旋转)与定子磁场相互作用；

2.通过定子绕组的电流使磁场成为一个问题。

相比之下，永磁刷DC电机使用：

1.电流通过电枢(转子)绕组(用于输出机械旋转)与定子磁场相互作用；

2.定子上的永磁体使磁场成为一个问题。

复合绕组电机的电枢和励磁线圈包括串联绕组和并联绕组。

无论设置如何，DC有刷电机都有换向器和电刷触点，可以将电流传输到旋转转子的铜线绕组。设计人员可以通过改变转子电压(及其电流)或通过调节励磁绕组电流来改变转子和定子之间的磁通量来控制速度。转子换向器片的电刷方向机械地控制相位换向。

事实上，DC无刷电机让设计人员控制励磁和转子绕组的方式意味着它们适用于需要简单且经济高效的扭矩和速度控制的应用。

DC系列电机

如上所述，串联电机中的电枢(转子)和励磁线圈串联连接。这意味着整个电枢(转子)电流被转移到励磁绕组。因此，这些电机只需要一个输入电压。增加电枢(转子)电流会导致励磁电流增加。当转子电流通过零点并反转时，励磁电流崩溃。

电机停止时转矩最高，因为电枢(转子)静止时不产生反电动势。在空载的情况下，电机会加速到危险速度。相反，增加的负载会降低电机速度，增加扭矩来转动负载。

串联电机不能很好地调节速度，因为速度控制取决于电源电压的调节。但是它们很便宜，可以驱动需要高启动扭矩的设计。例如，设计师在低功率和大功率汽车机构中使用系列电机、电动工具、玩具、缝纫机和其他消费品以及固定和变速工业牵引驱动。设计人员可以通过反转励磁或电枢(转子)绕组连接来反转串联电机。

平行DC马达

如上所述，并联绕组电机中的电枢和励磁线圈并联连接，因此励磁电流与电机上的负载成比例。可变电压输入允许速度调节。为并联电机提供固定电压，使其以恒定速度运行。然后，增加的电机电流被提供给并联电机以增加转矩，而不会显著减慢。在并联电机中，励磁(定子)绕组和电枢(转子)绕组并联。

使用这些电机，一种称为磁场减弱的技术可以控制速度，而不必迫使控制器改变输入电压。励磁绕组变阻器降低励磁(定子)电流，从而降低电枢和磁场之间的磁通量。速度与磁通量成反比，从而使电机加速。需要注意的是，转矩与磁通量成正比，所以加速度会随着转矩输出的减小而增大。

在弱磁场的设定下，当负载增大时，稳定绕组可以防止加速。唯一的问题是反向应用需要反转绕组来反转电枢(转子)电压。这需要扭转接触器。因此，对于反向运动，有时制造商只设计稳定性更高的并联电机，并省略稳定绕组。

反转平行绕组电机在转子绕组或磁场上的连接会反转电机的旋转方向；当转子电流反向时，自激保持磁场，这意味着电机可以再生制动。

复合缠绕电机

独立励磁电机(有时称为复合绕组电机)是DC有刷电机，其磁场(定子)和电枢(转子)独立供电，以便更好地控制电机输出。任何绕组上的输入电压都可以控制电机的输出速度和扭矩。大多数制造商生产带有串联和并联励磁(转子)绕组的复合绕组电机。两个绕组的方向、强度和方向决定了电机的速度。

复合缠绕电机适用于汽车或火车牵引应用。