有刷直流电机广泛而频繁地用于家用电器和汽车,从玩具到用于调节汽车座椅的按钮。它们价格低廉,易于使用,并且具有不同的形状和尺寸。电机提供精确的速度控制,由直流驱动。这种类型的电机可以提供比其额定扭矩多三到四倍的扭矩,如果需要,它甚至有可能提供高达五倍的扭矩,而不会失速。
有刷直流电机由六个不同的组件组成,将在以下部分详细介绍最重要的组件。有刷直流电机通过使用环为传导电机电枢的磁驱动器供电,提供稳定和连续的电流。这种电机是最早使用的电机之一,并且由于能够以几乎任何方式改变速度扭矩比而被广泛使用。
一、有刷直流电机如何工作?
有刷直流电机由两个朝向相同方向的磁铁组成,围绕着位于电机中间和转子周围的两个线圈。线圈被设置为面对导致电流流向它们的磁铁。这会建立一个磁场,最终将线圈推离它们遇到的磁铁,最终使转子转动。
转子处切断的电流会旋转180度。这使得每个转子都面向相反的磁铁。一旦电流重新开始,电流就会反向流动并发送另一个脉冲,使转子再次转动。通过从转子传输电力,电机内的电刷将其关闭和打开。
二、有刷直流电机的组成结构
之前提到过有刷直流电机中有6个不同的部件。但其中四个是几乎所有电动机中都存在的最重要的部件。要讨论的这四个组件是定子、转子和电刷以及换向器。再看看这些部件在电机内部的作用。
1.定子
您可能知道,定子是发动机的固定部分,并在转子周围产生固定磁场。该磁场由永磁体或电磁绕组产生。定子的结构或电磁绕组连接到电源的方式决定了这种电机的不同类型。
2.转子
转子,又名电枢,由一个或多个绕组构成。当这些绕组转动时,它们会产生磁场。该磁场的磁极将朝向定子产生的相反磁极,并使转子转动。当电机转动时,绕组不断以各种顺序通电,这样转子产生的磁极就不会干扰定子产生的磁极。称这种转子绕组换向场之间的切换。
3.电刷和换向器
与无刷直流和交流感应电机等其他电机类型不同,有刷直流电机不需要控制器来交流电机绕组中的电流。相反,有刷直流电机绕组的改变完全是机械完成的。换向器是一个分段的铜套,安装在有刷直流电动机的轴上。当电动机旋转时,碳刷在换向器上滑动并与换向器的不同部分接触。这些部分连接到不同的转子绕组,因此,当在电刷两端施加电压时,电机内部会产生动态磁场。