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直流电动机工作(直流电动机工作原理(可百度))

来源:www.xrdq.net   时间:2022-12-27 01:48   点击:103  编辑:admin   手机版

1. 直流电动机工作原理(可百度)

直流电动机最好不要低速运行。因为,在低速运行状态下,直流电动机电流很大,容易烧坏电机。根据直流电动机工作原理可知,在直流电动机正常运行状态下,直流电动机电压的平衡方程式中包含两部分。其中,主要部分是电动机的反电动势,次要部分是电机电阻压降。如果电动机低速运行时,电动机的反电动势就会减小,电压平衡就会被打破。此时,电动机电流就会增大。电流增大到一定程度就会烧坏电机。所以,直流电动机最好不要低速运行。

2. 直流电动机的工作原理概述

直流电机可逆运行原理: 1、一台直流电机原则上既可以作为电动机运行,也可以作为发电机运行,这种原理在电机理论中称为可逆原理。

2、当原动机驱动电枢绕组在主磁极N、S之间旋转时,电枢绕组上感生出电动势,经电刷、换向器装置整流为直流后,引向外部负载(或电网),对外供电,此时电机作直流发电机运行。3、如用外部直流电源,经电刷换向器装置将直流电流引向电枢绕组,则此电流与主磁极N.S.产生的磁场互相作用,产生转矩,驱动转子与连接于其上的机械负载工作,此时电机作直流电动机运行。

3. 直流电动机的工作原理简述

直流电动机的工作原理是:通电导线在磁场中受力的作用.其所受力的方向与两个因素有关:其一是线圈中电流的方向,其二是磁场的方向. 故该题答案为:线圈中的电流方向;磁场方向.

4. 直流电动机得工作原理

 无刷直流电动机就是变频技术与直流电机相结合的产物,其具有效率高、噪音低、调速精度高、振动小、调速范围宽、寿命长等特点。下面就空调用无刷直流电机的组成及工作原理作简要介绍:

  ⑴直流电机的组成

  直流电机本体:定子主要采取集中式绕组,根据控制不同,绕组相数有单相、二相、三相、四相等结构,用的最多的是三相绕组结构,绕组接法有星型接法和环形接法两种,绝大部分绕组采用星型接法。转子部分采用磁钢,磁钢提供电机的主磁场。电机控制部分:无刷电机的控制方式主要有PAM(脉幅调制技术)和 PWM(脉宽调制技术),两种控制方式各有优缺点。

  高压油位置传感器PWM驱动电路原理框图,主要由控制电路、逆变电路、三角波发生器、比较器、保护电路等组成。从原理框图可以看出,无刷直流电机的控制部分只包含一直一交变频电路中的逆变部分,整流及滤波部分由空调的主电控完成。

  ⑵工作原理

  众所周知,永磁体提供的磁极磁场在电机旋转过程中固定不变的,这就是要求每个时刻定子绕组产生的电枢磁场必须与转子的磁极磁场相对应,即绕组的电流方向、导通与关断受转子位置的控制。因此,无刷直流电机必须有转子位置信号输出给电机的控制电路,电机的控制电路根据转子位置信号来控制相应的功率开关管的导通与关断,从而控制相应绕组的电流方向、导通与关断。定子绕组若按一定的通电顺序进行切换,就可以形成一个与转子位置对应的旋转磁场,使电机按要求的旋转方向旋转。相对磁钢的某一磁极而言,每个时刻与它对应的电枢磁场是固定的,即绕组的电流方向是固定的,这与有刷直流电机类似。

  无刷直流电机运行原理图,绕组为三相星形接法,120度均布,采用三相半桥驱动方式,转子为一对极。在图示位置,磁钢的磁极中心线与A相绕组对齐,此时的控制电路根据转子位置检测信号,使S1开关管触发导通,B相绕组通电,在B相绕组磁场的作用下,转子将顺时针旋转120独门,到达虚线转子所示的位置,磁钢的磁极中心线与B相绕组对齐,此时,控制电路根据转子位置检测信号,使S1开关管关断,使S3开关管导通,A相绕组通电,转子在A相绕组磁场的作用下,转子将顺时针旋转120度,按上述通电顺序循环导通,转子就顺时针旋转下去。无刷直流电机采集转子位置信号,前者,电机结构简单,但电机起动困难;后者,电机结构稍复杂,但起动平稳、可靠,目前大部分的无刷直流电机均采用后者。位置传感器的种类很多,空调用的无刷直流电机一般采用霍尔元件作为位置传感器。

  无刷直流电机大部分采用三相星形绕组结构,桥式控制电路,下面就二相导通星形三相六状态的无刷直流电机的驱动原理作详细介绍:在此电机结构中,电机一般需要三个霍尔元件。两个霍尔元件之间的空间夹角为120度电角度,所以输出的脉冲信号相隔120度电角度。从真值表可以看出,每个霍尔元件一次导通 180度,每隔60度必有一个霍尔元件的输出状态发生却换,三个霍尔元件的输出状态的组合共有六种。与上述的霍尔元件的输出状态相对应,在一个周期内,三相绕组间隔60度电角度换相一次,每个时刻有两条相绕组导通,每相绕组连续导通120度。每相绕组正反向各导通一次,导通时间占三分之二周期。假定电枢各相绕组的导通次序为:UV\UW\VW\VU\WU\WV。

  电机在该电枢磁场的作用下,按既定方向旋转。真值表的参数必须与控制电路的逻辑程序相吻合,电枢磁场与转子主磁场将不匹配,电机将能运转或倒转。

  ⑶电机调速

  就调速原理来说,无刷直流电机类似于一般的直流电机,通过改变电枢两端的直流电压大小来改变电动机的转速。无刷直流电机有两种改变电压的方法:PAM 和PWM,PAM是电压的脉冲度保持不变,调节电压的幅值大小来改变电压的平均值大小;PWM正好相反,即电压脉冲幅值不变,脉冲宽度磕掉。PAM方式调速。其调速线性度好、噪音低,控制电路简单,但线路较复杂,噪音较大,主要用于高压电机。

  ⑷PWM调速的实现

  Vi为固定频率和固定电压的三角波,Vsp为直流电机电压,两者输入一比较,Vi输入比较器的同相端。当Vsp大于Vi时,比较器输出信号Vo为高电平,当Vsp小于Vi时,比较器输出信号Vo为低电平,Vo为一系列等宽度的脉冲波形,调节Vsp电压的大小,即可调节Vo的脉冲宽度的大小。直流高压 Vm施加到电机绕组两端,即可在绕组两端得到脉冲电压幅值不变,脉冲电压宽度可调的电压,调节Vo的脉宽占空比,机可调节电机绕组两端的电压平均值的大小,从而调节电机转速。PWM控制方式输出给绕组的电压波形是一系列等宽度的矩形波,矩形波含义较大成分的谐波。

5. 直流电动机工作原理图

改变直流电机的电流方向就可以转变转向

想实现直流电机的转向控制,需要设计一个电流换向电路,可以用继电器、三极管、MOS管或者直流电机驱动芯片设计直流电机控制电路。

继电器控制直流电机转向

两个单刀双制的继电器就可以组成直流电机正反转控制电路,SW1和SW2都断开时,直流电机的两个电极都通过继电器的触点连接到GND,直流电机停止转动。

直流电机正转

闭合开关SW1,继电器K3工作,直流电机上方的电极通过继电器K3连接到VCC,电流从上往下流过直流电机,直流电机正转

闭合开关SW2,继电器K4工作,直流电机下方的电极通过继电器K4连接到VCC,电流从下往上流过直流电机,直流电机反转。

如果SW1和SW2都闭合,直流电机的两个电极通过继电器K3和K4都连接到VCC,直流电机停止转动。

三极管或者MOS管控制直流电机转向

两个NPN三极管和两个PNP三极管(或者两个N MOS管和两个P MOS管)可以组成H桥电路(组成电路很像字母“H”),控制直流电机的正、反转。

当H1为低电平,H2为高电平,PWM1为高电平,PWM2为低电平时,Q1和Q4导通,Q2和Q3截止,电流从左往右流过直流电机,实现电机正转。此时通过改变PWM1的占空比还可以控制直流电机的转速。

当H2为低电平,H1为高电平,PWM2为高电平,PWM1为低电平时,Q2和Q3导通,Q1和Q4截止,电流从右往左流过直流电机,实现电机反转。此时通过改变PWM2的占空比还可以控制直流电机的转速。

电机驱动芯片控制直流电机转向

只需要给芯片的控制引脚提供电平信号就可以控制直流电机的转向

其实电机驱动芯片内部也是集成了H桥电路,驱动芯片还集成了过流、过温等保护电路,我们只需要给两个控制引脚信号就可以了,使用起来更加简单,效率更高。

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6. 直流电动机基本工作原理是什么

在直流电动机的工作原理中,细心的朋友读者一定会发现,要是把交流电源接在直流电动机上(永磁式电动机除外)也符合它的旋转原理呀,当交流电进入负半周时,由于换向器的作用电枢电流的方向没有改变,可此时励磁绕组电流的方向却改变了,根据磁场方向和导体中的电流方向,利用电动机左手定则判断,电动机电磁力的方向并没有改变,应该继续旋转,是不是直流电动机也可以交流运转啊? 事实并非如此。

虽然从原理上看,交流励磁的磁路和直流励磁的磁路在外形结构上并没有什么不同,都是在铁心上饶一个励磁线圈构成的。

所用铁磁性材料所具有的高导磁性.磁饱和性和磁滞性在交流磁路中也仍然存在。

但由于励磁线圈中通过的是交变电流,由它所建立的磁场也是交变的,因此交流铁芯线圈电路内部的(电压.电流.电动势和磁通的性质)要比直流磁路复杂得多。

在电磁关系上,交流磁路和直流磁路却有很大的不同。

在直流励磁的磁路中,磁动势(或者说励磁电流).磁通.磁感应强度及磁场强度都是恒定不变的。

而在交流磁路中,磁通是不断交变的。

交变的磁通要在线圈中中产生感应电动势,还要在线圈中引起能量损失,这样由于电磁感应的作用,交流磁路就出现了一系列与直流磁路不同的的特点。

其一,直流励磁电流的大小仅仅决定于线圈端电压和线圈电阻的大小,而与磁路的性质无关。

可交流励磁电流的大小则主要由磁路的性质决定(材料种类.几何尺寸.有无气隙及气隙大小等等)。

其二,交流磁路中的磁通,基本上由线圈端电压决定,与磁路的性质无关。

然而在直流磁路中,当线圈端电压一定时,磁通的大小和磁路的磁阻有关。

其三,在交流磁路中,在交变的磁通作用下,铁芯中有涡流和磁滞损失,在直流磁路中,由于磁通是恒定的,显然不存在这种损失。

既然直流磁路和交流磁路有这样的区别,我们可以先将一交流接触器接在与它额定电压相等的直流电源上,这时我们会看到,线圈中的电流会超过额定电流的许多倍而将线圈烧坏。

这是因为交流接触器接在直流电源上以后,电流恒定不变,磁通也不变,线圈中的感应电动势等于零,此时限制电流的因素只有电阻,因此线圈中的电流要比接在交流电源上所通过的交流电流的有效值大许多倍。

回过头来看我们前面所说,当直流电动机接入交流电源后,假如它能够转动的话,在负半周时由于换向器的作用,电枢电流的方向没有改变,线圈中通过的只是脉动直流,此时限制电流的因素也只有很小的电枢直流电阻,电枢电流也会大许多倍而将电枢烧毁。

反过来,如果我们把直流接触器接在有效值与它额定电压相同的交流电源上,那么交变的磁通在线圈中就要产生感应电动势,这时线圈中除了电阻外,又增加了很大的感抗来限制电流,致使电流比额定值小了很多,于是磁动势和磁通也减小很多,接触器不能闭合。

前面说了,在直流电动机接在交流电源上后,励磁绕组通过的电流是交变的,使线圈同样增加了感抗限制了电流,电动机的励磁电流也会小许多,磁动势和磁通也会减小很多,当然电动机也就不能转动了。

如果,减小很多的磁动势和磁通,也能使电动机转动的话,那么,电动机转速越快就会使电枢流过的电流,直流成份越高,流过的电流也就越大,电动机就会迅速地烧毁。

由此可以看出,基于交流磁路与直流磁路一系列不同的特点,直流接触器交流接触器和直流电动机以及其它电气设备,即使电压的额定值相同,也是不能互换使用的。

本文还应提到的是串励式直流电动机,串励式直流电动机它的励磁绕组和电枢绕组是接成串联形式的。

当它接在直流电源上时,电枢绕组流过的电流是交变的。

当它接在交流电源上时,励磁绕组流过的电流是交变的。

所以串励式直流电动机,不管接入的是交流电源,还是直流电源,它的电流都不会很大,正因为这样,这种串励形式可以很方便的应用在交直两用电动机上。

如手电钻,吸尘器等小型工具类使用的电动机。

但并不是说,所有串励式电动机都可以接入交流电使用。

因为我们知道,在交流磁路中,在交变的磁通作用下,铁芯中有涡流和磁滞损失。

为了减小这种损失,多数的交流电气设备的铁芯,都是由许多0.35或0.5毫米厚的相互绝缘的硅钢片叠成的。

交直流两用的手电钻它的铁芯,就是由相互绝缘的硅钢片叠成,铁芯内圆周表面有槽,用于放置它的锭子绕组。

可串励式直流电动机的构造,它的主磁极铁芯是用薄钢片叠成的,整个主磁极用螺钉固定在机座上,机座是由铸铁.铸钢或钢板制成,同时它又是电机磁路的一部分。

显然它不符合交流磁路的性质要求,会产生很大的涡流和磁滞损失,所以它也不适宜接入交流电使用。

也有少数的小型电器元件,额定电压是交流的小型灵敏继电器,交流的电磁阀它的铁芯也有不是硅钢片叠成,而是由一块圆形的铸钢或铸铁制成的,这是因为元件小,所需的励磁电流小,工作时在铁芯中产生的涡流和磁滞损失对它影响很小可以忽略。

严格的讲这类小型交直流元件的铁芯也是有区别的,这类元件可以接直流电使用,但必须降低与它交流额定电压值的许多才行, 你看所需的额定电压又不同了。

熟悉基本的理论知识,掌握各种电器元件的性能很有益处,它会使我们在实际工作中增加分析.判断.设计与制作的能力。

7. 直流电动机交流电动机工作原理

直流电是指电压的方向和大小保持恒定的电源(注意这里的关键是电压,直流电的电流是可以随负载阻抗的变化而改变的,例如收音机里的电池输出电流虽然随收音机音量的大小而随时变化,但仍然属于直流电,因为电池的电压是保持稳定的);

直流变频的说法是不科学的,直流电本身并无频率,因此也无所谓变频。变频的是交流电,虽然变频过程中间要通过转换成直流电这一环节,但归根结底是交流电源的变频。对于直流电源转换成交流电源,正确的说法叫逆变;

所谓直流变频电机是指由直流电源驱动,转速可调控的直流电机。

8. 描述直流电动机的工作原理

无刷直流电机的定子是线圈绕组电枢,转子是永磁体。如果只给电机通以固定的直流电流,则电机只能产生不变的磁场,电机不能转动起来,只有实时检测电机转子的位置,再根据转子的位置给电机的不同相通以对应的电流,使定子产生方向均匀变化的旋转磁场,电机才可以跟着磁场转动起来。

9. 直流电动机的原理

直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成的,为了使线圈能持续的转动下去,在输入电流时利用换向器来改变线圈中的电流方向,从而改变它两边的受力方向,即促使线圈连续转动.在电动机工作时,消耗电能,产生机械能,故是将电能转化为机械能的过程.故答案为:通电线圈在磁场中受力的作用的原理;换向器;电;机械.

10. 解释直流电动机的工作原理

直流电动机的转速可表达为:n=(U-IRa)/CeΦ,在其他参数不变时,改变电源电压,电动机的速度也相应变化;U↑→n↑,U↓→n↓; 从物理参数的角度来说,当电动机工作在某个状态,此时如降低电枢电压,因为I=(U-E)/Ra,U减小,电枢电流也将减小,根据M=CmΦI,电机的转动力矩也减小,M(电)<M(机械阻力矩),电动机就降速,n↓,反电势下降 E↓=CeΦn↓,电流增大(I↑=(U-E↓)/Ra),电动机转动力矩增大,直到M(电)=M(机械阻力矩)为止,此时n2<n1;电压升高的过程与此相似。

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