感生电动势(感生电动势电源辨析)

2021-03-05 02:03 阅读9次

【IBE】3D动画演示:有刷/无刷DC电机工作原理

下图为电机分类。看了这张图,大家基本都知道我们今天说的刷/无刷电机属于哪一种了。

以下动画由LearnEngineering制作,说明了DC电机的工作原理,即电枢线圈感应的交变电动势,在电刷的反向作用下,由换向器从电刷端引出时,变为DC电动势。

直流有刷电机是大家最早接触的一类电机,中学时物理课堂上介绍电动机也是以它为模型来展示的。直流有刷电机的主要结构就是定子+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,在转动中起到导电和换相作用。

具体来说,我们可以从动图中了解到,当线圈置于磁场中时,线圈会同时受到一侧磁极的排斥和另一侧磁极的吸引,在这个作用下不断旋转。在旋转过程中,流向线圈的电流反向流动,使其不断旋转。在电动机中,一个叫做“换向器”的部件由“电刷”提供动力。‘刷’的位置在‘舵机’上面,随着旋转不断移动。通过改变刷子的位置,可以改变电流方向。换向器和电刷是DC电机转动不可缺少的结构。

DC有刷电机是所有电机的基础,具有启动快、制动及时、调速范围大、控制电路相对简单的特点。

下面LearnEngineering制作的动画,讲解了无刷直流电动机的工作原理。无刷直流电机主要由用永磁材料制造的转子、带有线圈绕组的定子和位置传感器(可有可无)组成!

无刷DC电机是典型的机电一体化产品,由电机本体和驱动器组成。由于无刷DC电机以自控方式运行,不会像变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上增加另一个启动绕组,负载突变时也不会产生振荡和失步。

无刷是指有刷电机中的“电刷”没了,电刷在有刷电机中的作用是通过换向器给转子中的线圈通电。那么无刷电机如何给转子中的线圈通电呢?

原无刷电机采用永磁体作为转子,转子中没有线圈。由于转子中没有线圈,通电时不需要换向器和电刷。而是作为定子的线圈。

无刷电机的由来从一开始就比较简单:无刷DC电机的问题大多是

刷DC电机结构

缺少机械换向会造成其他问题,因为电机需要换向。无刷电机使用电气换向。这样,你需要保证电机中的电流始终产生一个可以移动转子的磁场。但是如果你看下图,你需要知道转子在哪里,才能考虑如何施加电流来移动转子。

无刷DC电机结构

线圈不动,磁极旋转。无刷DC电机通过霍尔元件感应永磁体的磁极位置。根据这种感应,利用电子电路及时切换线圈中电流的方向,保证磁力在正确的方向上驱动电机。

无刷电机外观和内部结构

电刷缺失,无刷DC电机磨损主要在轴承上。从机械角度来说,无刷DC电机几乎是免维护电机,必要时只需要做一些除尘维护。

整理:直观力学

视频电梯库

分类:电气