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  • 直流电机

    2015-09-10 20:07:39
    直流电机优点:​ 1、调速范围广,易于平滑调速​ 2、启动、制动、过载转矩大​ 3、易于控制可靠性高​​ 4、调速时能量损耗少​// 直流电动机被广泛用于调速要求高的场所。直流发电机用作直流电动机、电解、电镀...
        

    直流电机优点:​

    1、调速范围广,易于平滑调速​

    2、启动、制动、过载转矩大​

    3、易于控制可靠性高​​

    4、调速时能量损耗少​//

    直流电动机被广泛用于调速要求高的场所。直流发电机用作直流电动机、电解、电镀以及交流发电机的励磁等的直流电源。直流电机的主要缺点是换向困难,致使容量受到限制。另外,换向器费工费料,不便维护。于是有人试图用交流电机加整流元件来代替直流电机,近年来随着大功率半导体的发展,这种方法在价格和可靠性方面都有了进步,但仍不及直流发电机的某些性能(如平滑度等)​

    关于直流电机的原理和结构,看图应该比文字更清晰

    直流电机结构示意图
    直流电动机物理模型
    电动势波形



    为了减小电枢感应电动势的脉动,直流电机的电枢绕组是由多个线圈串联而成的。

    定子

    定子


    磁轭:磁轭本身不产生磁场,是在磁路中只起磁力线传输作用的软磁材料 。​​

    轭铁:是电磁铁上的一个可选部件,用来增强电磁线圈的吸合力,提高电磁铁的效率。

    软磁材料:有低矫顽力和高磁导率磁性材料。软磁材料易于磁化,也易于退磁,广泛用于电工设备和电子设备中。应用最多的软磁材料是铁硅合金硅钢片)以及各种软磁铁氧体等 。​


    主磁极

    ​​1、2、3分别为固定螺丝,主磁极,励磁绕组​

     励磁 :为发电机等提供工作磁场叫做励磁。

    换向级

    换向级:为了改善换向,减小剩磁的影响。换向级绕组与电枢绕组串联。

    电刷

    1、电刷​    2、刷握​     3、弹簧压板​

    4、刷座圈​     5、刷杆​​


    转子​

    转子

    电枢铁芯:有很薄的硅钢片叠装而成,硅钢片之间涂有绝缘漆,这种方法能够阻断涡流减少损耗。电枢铁芯作用为嵌放电枢绕组,并用来构成主磁路的一部分。

    电枢铁芯

    电枢绕组:多个绝缘导线绕成的线圈连接而成,为机电能量转换的核心部件,用来通过电流产生电磁转矩。

    换向器:换向器由多个紧压在一起的梯形铜片构成,片与片之间用一层薄云母绝缘​。作用:整流(发电机)或逆变(电动机)

    换向器


    额定值​

    额定功率PN(kW):额定运行状态下电机的输出功率。

     (直流电动机:轴上输出的机械功率P =UN I NηN。直流发电机:电刷间输出的电功率PN =UN IN。)

    额定电压UN(V):额定运行状态下电枢出线端的平均电压。

    额定电流IN(A):额定运行状态下电枢出线端的电流。​

    额定转速nN( r/min):额定运行状态下时转子的转速。

    额定励磁电流IfN (A):额定运行状态时电机的励磁电流值。(N为下标,均为大写)

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  • 大家都知道直流电机有可以控制的优点,但是功耗大,效率低,力矩小。如果选用大功率步进电机,为了降低功耗,可以采取PWM恒流控制的方法。  直流电机(direct current machine)是指能将直流电能转换成机械能(直流...
  • 直流电机 两根引线,只能正转、反转、调速 转速快,购买时确定基本参数和型号:工作电压、工作电流等 需要额外的电机驱动电路来控制转速、转向和供电 有刷直流电机 BDC 定子为永磁体、转子为线圈 无刷直流电机 BLDC...

    直流电机

    玩具车中十分常见
    两根引线,只能正转、反转、调速
    转速快,购买时确定基本参数和型号:工作电压、工作电流等
    需要额外的电机驱动电路来控制转速、转向和供电

    有刷直流电机 BDC

    定子为永磁体、转子为线圈
    在这里插入图片描述

    无刷直流电机 BLDC

    定子为线圈、转子为永磁体
    在这里插入图片描述

    BDC参数

    1. 空载转速
      不带负载时的转速

    BDC电机转向控制 H桥电路

    在这里插入图片描述

    BDC电机速度控制 PWM

    一般人会认为应该控制电压来控制BDC转速,但其实PWM方法会应用的更加普遍

    伺服电机 servo

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述三根引线:正极、负极、PWM信号引线
    精确控制电机摇臂转动的角度(角度大小一般为0~180°,但越来越多的新伺服电机支持360°)、转速较直流电机慢、用于控制精确的动作、可直接使用arduino供电、

    参数

    尺寸
    重量
    工作电压
    工作电流
    齿轮材质
    扭矩

    步进电机

    在这里插入图片描述

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  • 直流电机在应用中,除了恒速运行的产品外,像玩具汽车、电动牙刷、美容仪、大到工业设备都是需要对直流电机进行调速控制的,所以说调速是非常重要的。 在直流电机中,采用的是PID方法调速,有的人可能在想:我直接...

    ​直流电机在应用中,除了恒速运行的产品外,像玩具汽车、电动牙刷、美容仪、大到工业设备都是需要对直流电机进行调速控制的,所以说调速是非常重要的。

    在直流电机中,采用的是PID方法调速,有的人可能在想:我直接输入输出速度对应PWM不行吗?

    我们下面简单讲解下:PID是反馈环的调节机制,PWM是一种波形,假如设定直流电机一个转速,PWM波形输出后,检测直流电机的实际转速,如果速度低于了设定值,那就会加大占空比,高于设定值的话就会减小占空比。根据机械惯性,直流电机转速变化会有时间差,对于不同转速的误差,占空比都是在变化的,直流电机转速快,占空比就减小,转速慢了占空比又会变大,直流电机在运转中是不能一直来回变大变小,而在控制理论中的PID调节就是解决这种问题的。

    直流电机转速有误差,把实测转速输入和设定比较的差值用PID运算输出控制电流,那么增减转速就可以实现精确控制了(注:PID控制和直流电机或者交流电机没有直接关系,PID只是一种控制方法)。

    所以说,直接输入转速用PWM精准控制是不现实的,PWM控制的是直流电机的电流,电流决定了直流电机的扭矩,也就是输出力,假设直流电机负载1公斤,转速3000转,那么负载2公斤还需要保持3000转的速度,电流就会增加了。

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    直流电机

    直接控制还有一个问题是,假如负载是静止的,现在需要达到3000转的转速,电流是0.5A,那么直流电机需要一段时间都会到3000转的转速,PID控制速度调节开始电流会很大,会让直流电机快速的加速,等速度稳定下来再稳定电流在0.5A,所以PID在直流电机控制中,实时响应非常好。

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    直流电机曲线

    所以现在的工业直流电机控制采用PID,先控制速度,最后再控制电流,这也是目前成本比较低经过验证的控制算法(微型直流电机只需要控制电压的输出即可控制转速,非常的简单)。

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  • 1、首要两者的外部供电不同,直流电机运用直流电做为电源;而交流电机则是运用交流电做为电源。2、从结构上说,前者的原理相对简略,但结构凌乱,不便于保护;而后者原理凌乱但结构相对简略,而且比直流电机便于保护...

    1、首要两者的外部供电不同,直流电机运用直流电做为电源;而交流电机则是运用交流电做为电源。

    2、从结构上说,前者的原理相对简略,但结构凌乱,不便于保护;而后者原理凌乱但结构相对简略,而且比直流电机便于保护。

    3、直流电机是磁场不动,导体在磁场中运动;交流电机是磁场旋转运动,而导体不动。

    4、在调速方面,直流电机可以结束滑润而经济地调速,不需求其它设备的协作,只需改动输入或励磁电压电流就能结束调速;而交流电机本身结束不了调速,需求仰仗变频设备来结束速度的改动。

    5、电机结构不同,直流电机通的是直流电,不会直接发生旋转磁场,它依托随转子翻滚的换向器随时改动进入转子的电流方向,使转子定子间的磁场的极性一向相反,这样转子才干翻滚;而交流电机因为运用的是交流电,只需定子线圈按相位布局,自然会发生旋转磁场。

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    直流电机供电是选用直流电源,例如小时分玩的四驱车,用的干电池就是直流电源,工厂里头用的直流电机,接的是220V的交流电源是经过整流设备变成直流,改动电源电压可以调度电机转速,是从额外转速往下调,但直流电机电枢里头的电流是交变得,为什么要交变呢?里头涉及到转子能不能按一圈一圈转的问题,可以去看下书;交流电机的供电电源是交流电源,因为德国工程师提出的交流电机的矢量控制理论和一些交流电机技术的打破,在高性能的电机控制领域,打破了直流电机的独占局势。

    然后,两者之间的结构首要还是有定子和转子构成,但是各自的转子和定子各自的作用差异挺大,直流电机的电枢是在转子上,而交流电机的电枢是在定子上。直流电机结构(电枢、磁极、换向器和电刷)相对较简略,核心部件是换向器和电刷(这部分是直流电机的丧命缺点),交流电机(品种较多)可分为同步电机(首要是变频调速)和异步电机,交流电机中的异步电动机的气隙比同容量的直流电动机气隙小的多,前进功率因数,应尽量让气隙小些。

    以单相电机为例。首要来说,直流电机与交流电机都是电机的一种,都是因为磁场的作用发生作业。而直流又可以看成是步进电机的一种。

    1、电机结构不同

    1)交流电机里边有一个线圈,这个线圈一般阻值不是很大,,也就百欧姆左右,以移相为例式为例,它有建议绕组和运转绕组。

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    2)而直流电机内部结构首要是由定子以及转子组成,从前许多都是有刷电机,,转子有一个电刷,电机上面还有一个霍尔传感器,检测方位,在作业进程当中与转化片不断的替换触摸,这样形成交变磁场,不断翻滚,直流电机体积一般比交流的小,现在许多公司都用直流无刷电机。

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    2、作业原理不同

    1)交流电机供电电压是交流电,可以经过交流开关元器件来控制电机通断,例如晶闸管,用晶闸管时分耐压一定要满意,例如关于220AV的交流电机,可以用耐压值400VAC,乃至600VAC。

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    2)而关于直流电机来说,它的供电电压是直流输入,可以用PWM技术控制,PWM是一种占空比可调度的信号,可以输入不同的。如下图是无刷直流电机输出图,上下臂有一个分别导通,电机输出就有310V。直流可以浏览更多内容请登录昊华电通进行无级调速,速度级数可以调到很高,而且可以增加反响信号,闭环调速,又可以进行刹车功用,也就是说可以在一定时间段内让它很快停下来,输出稳定性比较好。

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    3、输出功率不同

    一般直流电机比交流电机功率要小,特别是无刷电机,打败有刷电机的许多缺点,但是本身也有缺点,比方共振等问题。

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  • 无刷直流电机(BLDC)建模与仿真

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  • PID直流电机 1.rar

    2020-03-22 12:36:08
    PID直流电机PID直流电机PID直流电机PID直流电机PID直流电机PID直流电机PID直流电机PID直流电机PID直流电机PID直流电机PID直流电机PID直流电机PID直流电机PID直流电机PID直流电机PID直流电机PID直流电机PID直流电机...
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    2015-10-26 16:48:30
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  • 使用Arduino与L298N(红板) 驱动直流电机

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