直流电机的各种风味从刷到笑聊聊它们的优缺点
浅谈有刷直流电机的种类与优缺点
在直流电机领域,所谓的“有刷”直流电机因其广泛应用而备受关注。从微型电子产品到工业设备,无不见证了它们的存在与贡献。然而,有刷直流电机之所以多样化,其类型和特性也是其魅力的重要组成部分。
首先,我们来探讨这些类型:盘式绕组、印制绕组、压制绕组、轮毂式齿轮传动及微型永磁等,每一种都有其独特之处。
盘式绕组直流电机:这种结构以稀土材料粘结于缸体上,形成转子,并通过换向器调整相位,这个过程中碳刷与转动的换向面摩擦,以实现相位调整。虽然寿命一般不会超过2000小时,但转速较高且适合高效率使用。
印制绕组直流电机:利用印制铜箔板作为绕组,使得重量减轻,同时可达3000小时左右寿命,噪音较低,效率为72~76%。
压制绕组直流电机:如常见于小型自行车,它们通过压制铜线成为一个整体,可以达到74~78%效率,但噪音可能较大。
轮毂式齿轮传动直流电机会小巧轻便,但由于盘形转子设计导致噪音比较大,是体积小重量轻但需谨慎考虑声环境需求的一种选择。
微型永磁直接驱动(DC Brushless)的技术正迅速发展,在这个趋势下,一些公司推出了具有变频控制能力的小型无刷直接驱动系统,这些系统通常比传统形式更耐用,更节能,并且速度更加精确和可控。
并激和串激两种励磁方式都是为了提高控制性能而被开发出来的,它们各有千秋,不同场景下会采用不同的技术策略来应对需求变化。
串激或并激都不能进行速度控制,而是主要用于提供大的扭矩力;复激则结合了这两者的优势,可实现既拥有大扭矩又可以进行速度调控的情况。
最后,还有一种特殊情况,即复合励磁方式,即既能做串激也能做并 激,从而获得最佳效果,这对于需要同时具备最大扭矩以及高速旋转能力的应用来说是一个理想选择,如在医疗设备中使用时尤为重要,因为它能够提供稳定且精确的性能保证,因此非常适合需要精确控制运动方向和加速/减速操作场景下的应用。
至于结构构成,大部分有刷直 流 电 机会由定子、刷架端盖以及转子三个核心部件构成,其中定子的中央永久镶嵌着圆柱形铁心,而且还含有一套闭合环路铁芯以及钢管支撑轴承。而根据实际负载要求,可配备烧结轴承或滚珠轴承以提升稳定性。此外,由塑料材质制造出的端盖内置碳或多线金属带,以满足不同环境下的工作要求;此外还有降低发射声音以满足EMC标准设计等措施。在这样的背景下,工程师们不断创新,将技术融入生活,为我们带来更加智能、高效的地理空间解决方案。