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直流电机碳刷作用
无刷直流电机设计-无刷直流电机 (2)
第 1 页 共 41 页 1 绪论 1.1 研究背景 一个多世纪以来，电机作为电能量转换装置，其应用范围已遍及国民经济的各个领 域以及人们的日常生活中。电机的主要类型有同步电机、异步电机与直流电机三种。直 流电机具有运行效率高和调速性能好等诸多优点，因此被广泛应用于各种调速系统中， 但传统的有刷直流电机均以机械换相方法进行换相，存在相对的机械摩擦，因此带来噪 声、火花、无线电干扰及寿命等致命弱点，从而大大地限制了它的应用范围。而相比有 刷直流电机，无刷直流电机的结构是以电力电子电路取代传统有刷直流电机的电刷，故 其既具有有刷直流电机运行效率高、 运行性能好等优点， 又具有交流电机运行结构简单、 运行可靠、维护方便等优点。目前，随着半导体技术的快速进步与永磁材料的新发现， 高性能、低成本的永磁无刷直流电机已成为调速领域的领军力量，它具有巨大的开发潜 质和广阔的应用前景。 1.2 无刷直流
直流电机
直流电机 基础 基本配置 永磁直流有刷电机（ PMDC 电机）由位于定子的永磁体和位于转子的绕组所组成。 绕组线圈末端与换向器片连接，与静止电刷产生滑动接触。电刷越过电机端子连接至直流供电电压。 旋转方向的改变可以通过电压极性的反转来实现。 通过线圈的电流在转子产生磁极，与永磁体的两极相互作用。为了使产生的转矩保持在同一方向，当转子 北极经过定子南极时，电流必须换向。 由于滑动接触分为多个片段，这些分段的滑环被称为换向器。左图显示转子绕组电流换向之前的角位置， 右图显示转子绕组电流换向之后的角位置。 为了产生更恒定的转矩，真正的直流电机拥有两个以上的绕组和整流片。 下图显示了一个五段式设计（ HC685LG ） 永磁材料由弹簧固定（ NF213G ） 这是规格为 #200 的 JE 永磁直流电机的分解图。 换向器 片是由铜做成的。上面这种电机有 3 个片段。 电刷是由贵金属（金属指型叶片电