马达的简介.doc

马达的简介运转电机通常是由电磁驱动的,但有部份电机则是利用静电力或压电效应。就永磁直流电机而言,其运动是由电磁(电枢)与一个恒定场磁铁(铁壳组件)相互作用来实现的。电流流过位于端盖组件上的接线端,再通过碳刷或刷片连接位于电枢组件上的换向器。流过线圈中的电流产生的磁场与装入铁壳组件中的磁铁相互作用令电枢旋转。弗来明左手定则帮助人们确定电磁力、电流和磁通的方向。三大关键部件相互作用产生运动: 1、磁通—装于机壳内的永久磁铁产生的磁场与铁心或叠片铁心共同形成磁路。 2、电流—电机接线端被施加电力,电流从接线端一端流向电刷、换向器,接着流向线圈,再回到换向器及电刷然后从另一接线端流出。 3、电磁力—电流流经磁场产生牵引轴枝旋转的电磁力。作为旋转至相对极的导体,换向器将电流方向逆转以实现转子的连续旋转。由此产生的旋转力矩叫转矩, 通常,转矩由轴(铁枝)上测得。永磁直流电机的主要部件 1、电机铁壳组件(定子组件) A、铁壳—一个用以包裹磁铁及轴承并被固定于端盖上的金属外壳。其功能在于通过磁铁产生磁场以导出磁力流向。 B、轴承—用以支持属于电枢组件的轴枝,它为轴技提供润滑作用以减少磨损。 C、磁铁—永久磁铁是产生磁场的关健元件,此外,它还为电机制造转矩及旋转力。 D、弹弓架—用以将磁铁固定至铁壳中。 2、电枢组件(转子组件)A、换向器—通常,换向器片使用铜片为材料,最近,也有使用碳作为材料。通过旋转及与电刷滑动接触,此元件得以转换电流的方向。 B、叠片铁心—由一种唤作芯片的铁片冲压组成,叠片铁心开槽,以便流过电流的漆包线绕组放在槽中。 C、漆包线—构成电枢绕组。 D、轴枝—用以测量诸如转速及转矩等机械输出特性的地方,电机的整体目的就是为轴枝提供旋转的动力。 3、端盖组件 A、电刷架—用来固定电刷并与铁壳绝缘。 B、端盖—是金属冲压件,用以固定轴枝 C、接线端—通常是成对的,是连接电机的电力输入通道。 D、电刷—通常以碳做为材料,在电枢组件旋转时,电刷与换向器滑动接触从而使电流得以从接线端一端流向电枢。 E、电刷片—用以保持电刷位置,使电刷得以滑动并以适当的压力与换向器相连接。理解性能曲线图性能曲线图的四个要点 1、空载转速(N0) —指电机不受任何机械阻力或负载时的电压,在轴枝上测得的速度,单位为 rpm( 每分钟内旋转的圈数)。 2、空载载电流(I0) —指在电机无任何负载的情况下测得的电流量。 3、堵转转矩(Ts) —指因加载引致电机停止旋转时测得的转矩。但建议阁下不要如此操作,因“退磁”或过载可能损坏电机。 4、堵转电流(Is) —指在电机因过载而停止旋转时测得的电流量。绘制性能曲线图 1、速度曲线—是连接 N0( 空载转速)点及 Ts( 堵转转矩)点的曲线,其标示出电机在不同情况下的速度。 2、电流曲线—是连接 I0( 空载电流)点及 Is( 堵转电流)点的曲线,其标示出电机在不同情况下的电流量。 3、输出功率曲线—用以表示电机的输出功率,并可用以下公式计算:P=( 速度 x 转矩)/9500( 速度单位为 rpm, 转矩单位为 mNm) 。 4、效率曲线—用以表示电机的效率,可用以下公式计算:Eff(%)=( 输出功率/(电压x电流))x100 影响电机性能的主要因素 1、输入电压—在保持 I0不变的情况下,输入电压增大会令 N0、Is及I0增大。 2、串接电阻—在保持 N0不变的情况下,串接电阻增大会令 Ts及Is减小。 3、绕组的匝数—在保持 Ts不变的情况下,绕组匝数增加将令 N0、I0及Is增大。 4、绕组的线径—在保持 I0及N0不变的情况下,绕组直径增大将令 Ts及Is增大。 5、磁通量—在保持 Is不变的情况下,磁通量增大将令 N0及I0减小。 6、温度—在Is及Ts减小的情况下,环境温度的上升将令 N0及I0增大。前文所述为一款直流电机。接下来再为阁下介绍几款利用电磁学制造动力的直流电机及交流电机。 1、绕线式电机—与永磁直流电机不同,它并非利用固定装配于定子中的磁铁产生磁场,而是利用电磁铁。以下为三款典型绕线式电机。 A、串励电机—励磁绕组与电枢绕组相串联,高转矩、低速电机; B、并励电机—励磁绕组与电枢绕组并联,低转矩、高速电机; C、复励电机—励磁绕组与电枢绕组部份串联部份并联,在各种负载中速度更为平稳。(参考通用电机) 2、步进电机—是一种没有换向器的电动机,以一个外部电动控件取代换向器支撑轴枝,令其保持在固定位置或令其按照“步骤”向任一方向旋转。典型的步进电机构造为:电机线圈为定子的一部份,而转子可以是个永久磁铁或一个软磁材料。由于此类电机可以更准确更容易地旋转向一个特定位置,其通常被应用于要求高精度的产品中,磁碟驱动产品或数码相机自动聚焦镜头。(附图以供参考) (暂无图片) 3、无刷直流电机(BLDC)