直流电动机在生活中很常见,它是一种能够将直流电能转换为机械能的旋转电机。直流电动机的结构非常简单,是直流电机的一种,是由定子和转子组成的。直流电动机分为永磁、他励、自励三种。直流电动机的工作原理非常简单,就是把线圈中的交变电动势通过换向器的作用变为直流电动势。直流电动机是一种简单的电动机,直流电动机具有调速性能好、起动力大、噪音低、能耗小的优点,在生活中应用普遍,受到广泛的使用。
直流电动机又可以分为直流无刷电机和直流有刷电机,有刷与无刷的区别在定子和转子的通电方式,直流无刷电机的定子是有线圈通电的,而有刷电机的转子是有线圈通电的。一般来说,无刷电机的能量转换效率会比有刷直流电机的效率高一些,无刷直流电机的寿命也比有刷直流电机的寿命要长,因为有刷直流电机的碳刷由于摩擦,造成磨损,需要经常更换。无刷直流电机是未来电机的发展方向。
永磁无刷电机是永磁无刷直流电机、永磁无刷交流同步电机、永磁无刷直线电机和永磁无刷力矩电机的总称。永磁无刷电机具有不少优点,因此已是目前微特电机发展主流。
面向21世纪,为满足与地球环境共存、与网络结合、符合机器人要求的微特电机将得到快速发展,并将构筑起“微特电机的新时代”。与地球环境共存,要求电机高效节能、高出力省材料、静音舒适、无害无污染等。与网络结合,要求电机小型化、片状化、高速化、轻量化、高精度、高性能等。满足机器人用电机,要求高出力、低惯量、低速大力矩、智能化等,为了满足上述要求,国外微特电机制造公司,十分重视永磁无刷电机和驱动控制技术的研究、开发。电机进行优化设计,合理选择参数,减少力矩脉动和噪音,扩大调速范围;多极集中绕组,减少绕组端部长度,拼块式或铰链式电枢冲片提高糟满率,高效率高性能驱动控制技术的研究,高性能永磁材料的采用,使永磁无刷电机具有高效节能、高出力省材料、高可靠高性能、体积小重量轻等优点。
电动汽车驱动电机有有刷直流电机、变频异步电机和永磁无刷电机,但趋向是永磁无刷电机,尤其是日本汽车制造商都采用永磁无刷电机。汽车电动助力转向系统中的驱动电机有有刷直流电机和永磁无刷电机,但趋向也是永磁无刷电机。凡是电动车中涉及安全等重要系统中用的电机采用永磁无刷电机替代有刷直流电机将是一个趋势。电机永磁体采用烧结钕铁硼,绕组形式有集中绕组和分布绕组两种,电机结构有外转子和内转子两种。至于汽车中用的一般电机目前仍然是有刷直流电机为主,自动车用的微特电机约占整个微特电机的17%。
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