1. 电枢控制小功率直流电动机原理
汽车起动机的直流电机,是起动机的动力输出部分,其结构主要有电枢转子,磁极定子,换向器,电刷等部件构成。
1.电枢转子
电枢转子是直流电机转动部分,由圆形带槽的硅钢片叠加而成的铁心,凹槽缠绕有绕组导线,由于发动机的启动转矩较大,所以电流很大有200到600安,导线的直径较粗。
2.磁极定子
由固定在机壳上的铁心跟磁极绕组组成,一般有两对磁极组成,机壳共同组成磁路。
3.换向器
换向器的作用是将电流引入旋转的定子,由很多燕尾型铜片中间夹有云母片叠加而成,电枢绕组焊在燕尾处。
4.电刷与电刷架
正极电刷架绝缘的接在端盖上,负极电刷架与端盖直接搭铁,电刷有铜粉跟碳粉压制而成,向换向器传递电能。
2. 电枢控制小功率直流电动机原理图解
工作特性:电动机输入电源----电流在定子与转子之间产生电磁感应-----电磁同极排斥-----推动转子(定子是固定的)------转动做功-----传动带动其它设备. 机械特性:电动机的转速n 随转矩T而变化的特性【n=f(T)】称为机械特性。 调速 从直流电动机的电枢回路看,电源电压U与电动机的反电动势Eа和电枢电流Zа在电枢回路电阻Rа上的电压降必须平衡。即U=Ed+IdRd 反电动势又与电动机的转速n和磁通φ有关,电枢电流又与机械转矩M和磁通φ有关。即 z4系列直流电动机 Ed=Cφn M=CφId式中C 为常数。由此可得式中n0为空载转速,k 为Rа/C2。以上是未考虑铁心饱和等因素时的理想关系,但对实际直流电动机的分析也有指导意义。由上可见直流电动机有3种调速方法:调节励磁电流、调节电枢端电压和调节串入电枢回路的电阻。调节电枢回路串联电阻的办法比较简便,但能耗较大; z4系列直流电动机 且在轻负载时,由于负载电流小,串联电阻上电压降小,故转速调节很不灵敏。调节电枢端电压并适当调节励磁电流,可以使直流电动机在宽范围内平滑地调速。端电压加大使转速升高,励磁电流加大使转速降低,二者配合得当,可使电机在不同转速下运行。调速中应注意高速运行时,换向条件恶化,低速运行时冷却条件变坏,从而限制了电动机的功率。串励直流电动机由于它的机械特性(图2)接近恒功率特性,低速时转矩大,故广泛用于电动车辆牵引,在电车中常用两台或两台以上既有串励又有并励的复励直流电动机共同驱动。利用串、并联改接的方法使电机端电压成倍地变化(串联时电动机端电压只有并联时的一半),从而可经济地获得更大范围的调速和减少起动时的电能消耗。
3. 直流电动机改变电枢电压调速原理
1、直流电动机的工作原理 导体受力的方向用左手定则确定。这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩,这个力矩在旋转电机里 称为电磁转矩,转矩的方向是逆时针方向,企图使电枢逆时针方向转动。
如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩(例如由摩擦引起的阻转矩以及其它负载转矩), 电枢就能按逆时针方向旋转起来。 2、直流电机的转速计算公式如下:n=(U-IR)/Kφ,其中U为电枢端电压,I为电枢电流,R为电枢电路总电阻,φ为每极磁通量,K为电动机结构参数。可以看出,转速和U、I有关,并且可控量只有这两个,我们可以通过调节这两个量来改变转速。
我们知道,I可以通过改变电压进行改变,而我们常提到的PWM控制也就是用来调节电压波形的常用方法,这里我们也就是用PWM控制来进行电机转速调节的。
通过单片机输出一定频率的方波,方波的占空比大小绝对平均电压的大小,也决定了电机的转速大小
4. 电枢控制式直流电动机工作原理
直流电机调速器的工作原理:直流调速器就是调节直流电动机速度的设备,上端和交流电源连接,下端和直流电动机连接,直流调速器将交流电转化成两路输出直流电源,一路输入给直流电机砺磁(定子),一路输入给直流电机电枢(转子),直流调速器通过控制电枢直流电压来调节直流电动机转速。
同时直流电动机给调速器一个反馈电流,调速器根据反馈电流来判断直流电机的转速情况,必要时修正电枢电压输出,以此来再次调节电机的转速。
5. 电枢控制的直流电动机
励磁绕组与电枢绕组的区别还是很大的。主要表现在以下两方面。
1、工作电流不同
励磁磁场是恒定磁场,要求励磁电流必须是直流。
而电枢绕组在旋转过程中,处在同一磁极下的电流方向必须是固定方向,所以,电枢绕组电流是交变的。
2、绕组结构不同
励磁绕组是套在主磁极上的,匝数较多,线径较细。
电枢绕组是嵌放于电枢铁芯的线槽中,匝数相对较少,线径粗。且引出端与换向器片相连。
6. 直流电机中电枢电动势是怎样产生的
直流电机,其磁通不止一个。 首先,有主极磁通,即励磁绕组的磁通,一般情况下是转子绕组磁通,经过气隙通过定子绕组,再经过气隙回到转子绕组形成闭合磁通路径。 该磁通在定子绕组感应出空载电动势。
此外,还有定子绕组磁通,即电枢反应磁通,此为定子绕组有电流时形成的磁通,其主要部分都通过气隙与转子绕组形成闭合回路,回路与主极磁通一般无二。
另外,还有一小部分不穿过气隙,“宅在”定子铁心侧或经过定子绕组两端构成闭合回路。 这部分磁通不会在定子与转子之间传递电磁能量。这部分磁通称为定子漏磁通。 总结一下,直流电机有三种磁通:转子励磁磁通,定子电枢反应磁通,定子漏磁通。
7. 直流发电机的电枢电动势
直流电动机是把电能转化成机械能的用电器,它的内部分佈有线圈,是电感性质的用电器。当直流电动机连通直流电源后,电动机内的线圈会产生电动势,电动势的方向和通过它的电流的方向相反,阻碍通过它的电流的变化,所以直流电动机产生的电动势叫反电动势。