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直流電機選擇的條件

  許多工程師認為低壓直流電機是他們在工具和設(shè)備中要找到的東西。傳統(tǒng)的直流電動機,其中繞組纏繞在上,磁鐵位于外殼上。這通常是我們在學校的科學課中引入的第一種電機。

  直流電機用于數(shù)百萬個驅(qū)動系統(tǒng); 為許多商業(yè)應(yīng)用提供低成本解決方案,為從玩具到汽車后視鏡等各種應(yīng)用提供動力,告訴我們,它們制造便宜并且大批量生產(chǎn)。

  也許在小型直流電機上使用的鮮為人知的技術(shù)是無轉(zhuǎn)子設(shè)計。這些電機可以在許多需要高速伺服性能的設(shè)備中找到,例如機器人、X射線驅(qū)動器、 假肢、實驗室分析設(shè)備、 熱成像、雷達驅(qū)動器和高端記錄平臺。使用直流電機的應(yīng)用受益于高動態(tài)驅(qū)動,線性速度和轉(zhuǎn)矩控制,具有高功率尺寸比(緊湊尺寸)。

  該設(shè)計基于無芯或無鐵繞組,體位于繞組下方,電機的外殼為磁回路,這使得設(shè)計非常緊湊。較小的直流電機的換向器和電刷由貴金屬制成,如銀,金,鉑或鈀。它們具有低摩擦力并且?guī)缀醪划a(chǎn)生磁干擾。電機的啟動電壓非常低,而對于大型電機,它們往往采用銅 - 石墨換向系統(tǒng),可以處理更高的電流。這種電動機的優(yōu)點是沒有磁場可以分解,它們的慣性很低。與傳統(tǒng)的電機相比,這些因素帶來了一些明顯的優(yōu)勢。即使在低速時也沒有齒槽轉(zhuǎn)矩和平穩(wěn)旋轉(zhuǎn),低振動和低噪音操作。

  線性速度/轉(zhuǎn)矩特性使直流電機速度和轉(zhuǎn)矩易于控制,電動機線圈和定子的磁場不受磁場中飽和效應(yīng)的影響。許多無轉(zhuǎn)子電機使用稀土磁鐵來最大化性能和尺寸,電機繞組具有非常低的慣性,電機可以在幾毫秒內(nèi)加速和減速到全速,提供非常高的速度性能。

  由于轉(zhuǎn)子中沒有鐵,直流電機具有低的繞組電感,因此與傳統(tǒng)電機相比,電刷和換向器之間的火花水平較低。電弧通常會產(chǎn)生電腐蝕并縮短直流電機的使用壽命,因此直流電機可以比傳統(tǒng)的繞線電機長許多倍。

  總而言之,直流電機在性能方面優(yōu)越,因為它們可以在非常低的速度下運行,因為沒有齒槽轉(zhuǎn)矩,提供低慣性,允許高加速率??紤]到直流電機適用于更苛刻的應(yīng)用,無鐵電機具有更高的動態(tài)性能,更高的功率重量比和更長的壽命,比更熟悉的傳統(tǒng)直流電機。直流電機的效率和使用壽命是一個關(guān)鍵賣點,但每種應(yīng)用都應(yīng)有所不同,所選電機必須符合要求。