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微型直流電機的優點及調速方式


微型直流電機應用在各種電子產品當中,它具有啟動方便、調速控制方便等特點,特別是微型直流電機具有大扭矩的優點是交流電機無法代替的。所以微型直流電機代替了大多的交流電機應用。


TF電機?


微型直流電機在轉矩一樣的情況下,它的轉動慣量會有小慣量、中慣量、大慣量之分,微型直流電機的轉動慣量關系到加減速性能,小慣量系統啟動、加速制動的性能好,反應也快。微電機的慣量需要與負載慣量匹配(負載慣量最好不大于微電機慣量的5倍),對旋轉運動的物體來說,轉矩和慣量的關系正如直線運動物體的受力和質量的關系。


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微型直流電機中,以調速控制方便為主要優點,那么直流電機是如何調速控制的呢?


微型直流電機的調速原理是非常簡單的,就是通過改變輸入電壓改變轉速,比如用一個12V30000RPM微電機,接入12V的直流電源,微電機就會快速轉動,假如將電壓降至6V,那么微電機的轉速就只有15000RPM了,同理將電壓調成24V那么轉速也會增加,具體電壓調整需要看微電機的參數,如超出額定電壓運轉,微電機轉速雖然會加快,但是,由于電壓過大會導致微電機發熱或冒煙燒毀。


微型直流電機的轉速可以通過公式N=(U-IR)/Kφ來計算


N:轉速;

U:電樞電壓;

I:電樞電流;

R:電樞電路電阻;

φ:微電機每極磁通量;

K:微電機結構參數。



微型直流電機常見調速方式有降低/提高電壓、通過電樞電路串聯電阻、減速磁場調速方法。


1. 微電機電壓調節控制調速:電樞電路需要有可調節的直流電源,當電壓降低時微電機的轉速降低,電壓加大時,轉速增加,這種方式微電機旋轉速度穩定,不會出現轉速不均勻的情況;


2. 微電機電樞電路串聯電阻控制:微電機的串聯電阻越大其機械特性就越弱,那么微電機的轉速也不穩定,如低速時,串聯電阻大,損失能量就越多,功率越低。調速范圍會受到到負荷影響;


3. 弱磁調速:直流電機為防止磁路過飽和用的是弱磁而不用強磁,微電機的電壓保持在額定值,電樞的電路串聯電阻減小,勵磁電流和磁通量通過增加勵磁電機而減小,就會使微電機的轉速增加,機械特性變軟。不過在微電機轉速上升時,假如負載扭矩依舊是額定的話,那么微電機的功率會超過額定功率值,微電機就會過載運行。


所以微電機弱磁速度被調節時,微電機的負載轉矩隨著轉速的增加而減小,這是恒功率調速,為了防止微電機的轉子繞組因為離心力過大損壞,所以弱磁調速微電機的轉速不得超過極限。



微型直流電機調速首先要考慮的是直流電壓的穩定性,選擇穩定的直流電壓為微電機供電,通過改變電樞電路的電阻來調速是比較簡單、成本低的方法,不過它的缺點是功率低、機械特性軟,不能獲得寬而平滑的調速功能。所以在低功率、低調速范圍的微型電機中應用非常廣泛。

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