直流電機

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直流電機

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    直流電機工作原理
    直流電機裏邊固定有環狀永磁體,電流通過轉子上的線圈産生安培力,當轉子上的線圈與磁場平行時,再繼續轉受到的磁場方向將改變,因此此時轉子末端的電刷跟轉換片交替接觸,從而線圈上的電流方向也改變,産生的洛倫茲力方向不變,所以電機能保持一個方向轉動。靠換向器配合電刷的換向作用,使之從電刷端引出時變爲直流電動勢的原理。
    感应电动势的方向按右手定则确定,导体受力的方向用左手定则确定。这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩,这个力矩在旋转电机里称为电磁转矩,转矩的方向是逆时针方向,企图使电枢逆时针方向转动。如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩,电枢就能按逆时针方向旋转起来。

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      直流電機正反转  
      1、电枢反接法:即保持励磁绕组的端电压极性不变,通过改变直流電機电枢绕组端电压的极性使其反转。

  2、励磁绕组反接法:即保持电枢绕组端电压的极性不变,通过改变励磁绕组端电压的极性使直流電機调向。当两者的电压极性同时改变时,则旋转方向不变。
  他励和并励直流電機一般采用电枢反接法来实现正反转,不宜采用励磁绕组反接法实现正反转的原因是因为励磁绕组匝数较多,电感量较大。当励磁绕组反接时,在励磁绕组中便会产生很大的感生电动势,这将会损坏闸刀和励磁绕组的绝缘。
  串励直流電機宜采用励磁绕组反接法实现正反转,原因是因为串励直流电动机的电枢两端电压较高,而励磁绕组两端电压很低,反接容易,电动机车常采用此法。


直流電機

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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