1. Klasifikácia jednosmerných motorov
1. Bezuhlíkový jednosmerný motor:
Bezkomutátorový jednosmerný motor slúži na výmenu statora a rotora bežného jednosmerného motora.Jeho rotor je permanentný magnet na generovanie toku vzduchovej medzery: stator je kotva a pozostáva z viacfázových vinutí.Štruktúrou je podobný synchrónnemu motoru s permanentným magnetom.Štruktúra statora bezkomutátorového jednosmerného motora je rovnaká ako u bežného synchrónneho motora alebo indukčného motora.V železnom jadre sú zabudované viacfázové vinutia (trojfázové, štvorfázové, päťfázové atď.).Vinutia môžu byť zapojené do hviezdy alebo trojuholníka a prepojené s Výkonové trubice meniča sú zapojené pre rozumnú komutáciu.Rotor väčšinou používa materiály vzácnych zemín s vysokou koercitívnou silou a vysokou hustotou remanencie, ako je samárium kobalt alebo neodým železo bór.Vzhľadom na rôzne polohy magnetických materiálov v magnetických póloch je možné ho rozdeliť na povrchové magnetické póly, vložené magnetické póly a prstencové magnetické póly.Pretože telo motora je motor s permanentným magnetom, je zvyčajné nazývať bezkomutátorový jednosmerný motor aj ako bezkomutátorový jednosmerný motor s permanentným magnetom.
Bezkomutátorové jednosmerné motory boli vyvinuté v posledných rokoch s vývojom mikroprocesorovej technológie a aplikáciou novej výkonovej elektronikyzariadenia s vysokou spínacou frekvenciou a nízkou spotrebou energie, ako aj optimalizácia metód riadenia a vznik lacných materiálov s permanentnými magnetmi vysokej úrovne.Vyvinutý nový typ jednosmerného motora.
Bezuhlíkové jednosmerné motory si nielen zachovávajú dobrú rýchlosť regulácie rýchlosti tradičných jednosmerných motorov, ale majú aj výhody bez klzného kontaktu a komutačných iskier, vysokej spoľahlivosti, dlhej životnosti a nízkej hlučnosti, takže sú široko používané v leteckom priemysle, CNC obrábacích strojoch. , roboty, elektrické vozidlá atď., počítačové periférie a domáce spotrebiče sú široko používané.
Podľa rôznych spôsobov napájania možno bezkomutátorové jednosmerné motory rozdeliť do dvoch kategórií: bezkomutátorové jednosmerné motory so štvorcovými vlnami, ktorých tvar zadnej vlny EMF a priebeh napájacieho prúdu sú pravouhlé vlny, tiež známe ako synchrónne motory s obdĺžnikovými vlnami s permanentným magnetom;Kartáčovaný jednosmerný motor, jeho spätný priebeh EMF a priebeh napájacieho prúdu sú sínusové vlny.
2. Kartáčovaný jednosmerný motor
(1) Jednosmerný motor s permanentným magnetom
Rozdelenie jednosmerného motora s permanentným magnetom: jednosmerný motor s permanentným magnetom zo vzácnych zemín, jednosmerný motor s feritovým permanentným magnetom a jednosmerný motor s permanentným magnetom alnico.
① Jednosmerný motor s permanentným magnetom zo vzácnych zemín: Malé rozmery a lepší výkon, ale drahý, používa sa hlavne v leteckom priemysle, počítačoch, vrtných nástrojoch atď.
② Jednosmerný motor s feritovým permanentným magnetom: Teleso magnetického pólu vyrobené z feritového materiálu je lacné a má dobrý výkon a je široko používané v domácich spotrebičoch, automobiloch, hračkách, elektrickom náradí a iných poliach.
③ Jednosmerný motor s permanentným magnetom Alnico: Potrebuje spotrebovať veľa drahých kovov a cena je vysoká, ale má dobrú prispôsobivosť vysokej teplote.Používa sa v prípadoch, keď je okolitá teplota vysoká alebo je potrebná teplotná stabilita motora.
(2) Elektromagnetický jednosmerný motor.
Rozdelenie elektromagnetického jednosmerného motora: sériovo budený jednosmerný motor, paralelne budený jednosmerný motor, oddelene budený jednosmerný motor a zmiešaný jednosmerný motor.
① Sériovo budený jednosmerný motor: Prúd je zapojený sériovo, presunutý a budiace vinutie je zapojené do série s kotvou, takže magnetické pole v tomto motore sa výrazne mení so zmenou prúdu kotvy.Aby nevznikli veľké straty a úbytok napätia v budiacom vinutí, čím menší je odpor budiaceho vinutia, tým lepšie, preto sa sériový jednosmerný budiaci motor zvyčajne navíja hrubším drôtom a jeho počet závitov je menší.
② Jednosmerný motor s excitovaným paralelným prúdom: Budiace vinutie jednosmerného motora s paralelným impulzom je zapojené paralelne s vinutím kotvy.Ako bočný generátor dodáva svorkové napätie samotného motora energiu do vinutia poľa;ako bočný motor, budiace vinutie Zdieľa rovnaké napájanies kotvou je z hľadiska výkonu rovnaký ako samostatne budený jednosmerný motor.
③ Samostatne budený jednosmerný motor: Budiace vinutie nemá žiadne elektrické spojenie s kotvou a budiaci obvod je napájaný z iného zdroja jednosmerného prúdu.Budiaci prúd teda nie je ovplyvnený napätím na svorke kotvy alebo prúdom kotvy.
④ Jednosmerný motor s kombinovaným budením: Jednosmerný motor s kombinovaným budením má dve budiace vinutia, bočné budenie a sériové budenie.Ak je magnetomotorická sila generovaná sériovým budiacim vinutím v rovnakom smere ako magnetomotorická sila generovaná paralelným budiacim vinutím, nazýva sa to produktové zložené budenie.Ak sú smery dvoch magnetomotorických síl opačné, nazýva sa to diferenciálne zložené budenie.
2. Princíp činnosti jednosmerného motora
Vo vnútri jednosmerného motora je upevnený prstencový permanentný magnet a prúd prechádza cievkou na rotore a vytvára ampérovú silu.Keď je cievka na rotore rovnobežná s magnetickým poľom, pri ďalšom otáčaní sa zmení smer magnetického poľa, takže kefa na konci rotora sa prepne. Doštičky sú striedavo v kontakte, takže smer prúd na cievke sa tiež mení a smer generovanej Lorentzovej sily zostáva nezmenený, takže motor sa môže otáčať jedným smerom
Princíp činnosti generátora jednosmerného prúdu spočíva v premene striedavej elektromotorickej sily indukovanej v cievke kotvy na jednosmernú elektromotorickú silu, keď je vyťahovaná z konca kefy komutátorom a komutačným účinkom kefy.
Smer indukovanej elektromotorickej sily sa určuje podľa pravidla pravej ruky (čiara magnetického poľa ukazuje na dlaň ruky, palec ukazuje na smer pohybu vodiča a smer ostatných štyroch prstov je smer indukovanej elektromotorickej sily vo vodiči).
Smer sily pôsobiacej na vodič určuje pravidlo ľavej ruky.Táto dvojica elektromagnetických síl vytvára krútiaci moment pôsobiaci na kotvu.Tento krútiaci moment sa v rotačnom elektrickom stroji nazýva elektromagnetický krútiaci moment.Smer krútiaceho momentu je proti smeru hodinových ručičiek, pričom sa snaží, aby sa kotva otáčala proti smeru hodinových ručičiek.Ak tento elektromagnetický krútiaci moment dokáže prekonať odporový krútiaci moment na kotve (ako je odporový krútiaci moment spôsobený trením a inými zaťažovacími momentmi), kotva sa môže otáčať proti smeru hodinových ručičiek.
Čas odoslania: 18. marca 2023