各種類型微型直流電機原理

2020-12-15 天孚微電機

微型直流電機(也稱馬達)是一種能將電能轉換為機械能的一種裝置。在電路圖中用字母M表示,主要作用是產生驅動轉矩,各種電子產品動力源都來自於微型直流電機。

微型直流電機是由電磁鐵(或永磁材料)繞組轉子機殼等組成,定子為靜止部分:定子鐵芯是微型電機磁路的一部分;定子繞組屬於電路部分,通電後便會產生旋轉磁場。轉子為旋轉部分:轉子鐵芯作為微型電機磁路的一部分以及在鐵芯槽內放置繞組;而轉子繞組是切割定子旋轉磁場產生感應電動勢及電流,並形成電磁轉矩,從而使微型電機旋轉。

直流電機:直流電機是能將直流電能轉換成機械能的電動機。

圖為微型直流電機模型圖,固定部分有磁鐵,稱為主磁極,固定部分有電刷,旋轉部分有有環形鐵芯和繞在環形鐵芯上的繞組。

步進電機

步進電機可將電脈衝信號轉化為角位移或線位移開環控制。電動機的轉速、停止位置取決於脈衝信號的頻率與脈衝數,不受負載變化影響,當驅動器接收到一個脈衝信號時,步進電機就會按照設定方向轉動一個固定角度。

步進電機的原理

在電流通過電機定子繞組的時候,定子繞組會產生矢量磁場,磁場會帶動電機轉子旋轉角度,使轉子磁場方向與定子磁場方向一致。當定子矢量磁場旋轉一個角度,轉子也隨著改磁場旋轉一個角度。每輸入一個脈衝電機轉動一個角度前進一步,他輸出角位移與輸入脈衝成正比、轉速與脈衝頻率成正比。改變電機繞組通電順序,電機便會反轉。

單向異步電動機

單向異步電機也就是感應電機,氣隙旋轉磁場和轉子繞組感應電流相互作用產生磁轉矩,實現將電能轉換為機械能。

單相異步電動機的工作原理

當定子繞組通電時,就會建立電樞磁動勢,它對電機能量轉換和運行性能都有較大的影響,電機繞組通電時會產生脈振磁動勢,這個磁動勢可以分解為兩個幅值相等、轉速相反的旋轉磁動勢。從而在氣隙中建立正傳和反轉磁場,這兩個旋轉磁場切割轉子導體,並分別在轉子導體中產生感應電動勢和感應電流,在電流和磁場相互下,會產生正、反電磁轉矩。正向電磁轉矩會使轉子正轉;反向電磁轉矩則會使轉子反轉。

永磁電動機

而永磁直流電機是利用永磁體提供磁場的微型電機,永磁直流電機運轉需要兩個條件,即存在磁場、磁場中有運動電流存在。

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