微型直流電機自從出現以來就和人們的生活息息相關,從家里小家電,到各種小型電子產品,可以說只要是需要電能的,幾乎都會用到微型直流電機。
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不同的產品對微型直流電機的轉速要求也不一樣,有的只需要幾十幾百轉,有的產品則需要幾千上萬轉,對于微型直流電機來說,提高轉速一值是各微型電機廠的研究對象。
如何提高微電機的轉速?天孚電機先來帶大家了解微電機的轉動原理:
從直流電機誕生到現在,各種結構越來越多,雖然如此,但是核心的工作原理是沒有變化的,下圖是微型有刷直流電機的結構圖,內有兩個磁體,稱之為定子,中間是轉子,是由硅鋼片堆疊成的鐵芯與線圈組成,當直流電源輸入,線圈的電流就會逆時針流動。
通過磁體的異性相吸、同性相斥的原理,轉子就會轉動,但是到水平位置的時候,由于轉子兩端和磁體的吸引力相同,就會慢慢的停止旋轉,這個時候就要靠換向器和電刷了,換向器固定在轉子上,電刷固定在微電機后蓋上連著電源,直流電會經過電刷、換向器,當轉子處于水平位置時,電刷會處于換線器的空隙,使電路斷開,這樣線圈就失去了磁性,轉子在慣性的作用下會繼續轉動,而電刷會與換向器的另外一個換向片通電,這個時候線圈內的電流方向就變了,磁極也跟著變了,轉子便會繼續轉動,如此循環,微型直流電機就會不停的轉動了。
我們常見的微型電機是3組線圈的轉子,換向器有三個換向片,在轉動時可以提升穩定性與轉速,磁性也會更頻繁,除了3槽轉子外,還有5槽、10槽等等,大型的直流電機會更多以提升穩定性與轉速。
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在微電機應用中,加大電壓就可以提高轉速,理論上只要不斷的增加電壓,就可以無限的增加微電機的轉速,但是一但超過額定電壓值,微電機便會發熱或燒毀。
在微型有刷直流電機中,幾萬轉已經是極限了,電刷就成了這個增加轉速的重點問題,微型直流電機在旋轉過程中,電刷與轉子的換向器會產生摩擦,在高速摩擦時更是會產生劇烈的火花,如果使用在產品中,微電機高速運轉摩擦的火花都可以用來燒烤了。
要做到非常高的轉速,就是去掉電刷磨損,這時候無刷直流電機就出現了,它的轉速非常高,可以到十幾萬轉,但是成本也非常的高,在實際應用中,除了非無刷電機不可,在有刷微型直流電機能滿足參數的情況下,選擇微型有刷直流電機還是比較多的。
總結:提高微型直流電機的轉速,加大輸入電壓可以實現,但不得超額定值,如果追求更高轉速的微電機,只能是無刷直流電機了,但是成本高。
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