直流電機工作原理

  N和S是定子主磁直流勵磁後所産生的恒定磁場,當電刷A和B間外施直流電壓U,若A刷與電源的“+”極相連,B刷與電源的“-”極相連,則在圖示瞬間,外電流I經電刷A及與之相接觸的換向片進入繞組元件abcd,如元件內的電流爲ia,則ia的方向爲從A刷→a→b→c→d→B刷。ia與磁場相互作用,産生電磁力f,方向根據左手定則確定,如圖2-8(b)所示。
  作用在電樞圓周切線方向的電磁力f將産生電磁轉矩Tem,方向爲逆時針。當電磁轉距Tem大于負載轉距T2和空載轉距T之和時,在電磁轉距Tem作用下,電樞以n速度按逆時針方向旋轉。同時,轉動的電樞繞組切割恒定磁場,感應電動勢e,方向按右手定則確定,與ia正好相反。
  轉過180°的位置後,由于電刷A通過換向片仍與處在N極下的元件邊相連,所以從空間上看,ia的方向不變,即從A刷→d→c→b→a→B刷,電磁轉矩Tem仍是逆時針方向,因此n亦不變。但ia相對于元件abcd來說,已改變了方向。所以直流電機在作電動機運行時。

直流電機控制原理

  直流電機的控制方式主要有两种:一种是电枢电压控制,即在定子磁场不变的情况下,通过控制施加在电枢绕组两端的电压信号来控制电动机的转速和输出转矩;另一种是励磁磁场控制,即通过改变励磁电流的大小来改变定子磁场强度,从而控制电动机的转速和输出转矩。
  采用電樞電壓控制方式時,由于定子磁場保持不變,其電樞電流可以達到額定值,相應的輸出轉矩也可以達到額定值,因而這種方式又被稱爲恒轉矩調速方式。
  而采用励磁磁场控制方式时,由于直流電機在额定运行条件下磁场已接近饱和,因而只能通过减弱磁场的方法来改变电动机的转速。由于电枢电流不允许高过额定值,因而随着磁场的减弱,电动机转速增加,但输出转矩下降,输出功率保持不变,所以这种方式又被称为恒功率调速方式。
  電機到了就是靠電流控制磁場,那種電機都是這個原理,但直流是閉環的,過程有補償定位,所以強過步進。
  電機有兩種輸入信號:模擬量和脈沖。所謂模擬量就是電壓,比如輸入電壓範圍是-10~10v的,-10V對應電機反轉轉速,0v對應不轉,10v對應正轉轉速。脈沖信號就是通過發出脈沖信號,發送脈沖的頻率決定了電機的轉速。脈沖的類型有雙脈沖,正交脈沖和轉速加方向型3種。電機不管直流還是交流都是這樣的。

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