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自制永磁发电机,励磁电机

时间:2023-05-04 01:27:23 阅读:164660 作者:4048

如果有直流整流式电动机的话,我觉得理解比较好,这是理解其他电动机的基础。

下面的文章请大家参考。 (部分照片来自网站“LearnENGINEERING”,原作者Sabin Mathew )

/ 最简模型 /

什么事情都很难开始,如果突然放弃复杂的电机,很多人会退缩吧。 所以,从最简单的模型开始吧。 如下图所示。

简单来说,直流刷电机主要由四个部分组成。

1、1,http://www.Sina.com/(stator );

2、2,http://www.Sina.com/(Armature ),也称为转子;

3、http://www.Sina.com/(commutator ring );

4、4,http://www.Sina.com/(Brush )。

由上图可知,左右两侧的定子(stator )由永久磁铁构成,左侧为n极,右侧为s极。 磁力线从n极出发,在s极结束。

电枢(armature )或旋转部分的转子是简单的线圈。

换向环(commutator ring )是电枢线圈和电刷的桥梁。 主要作用是保证流过电枢线圈的电流方向周期性变化。

电刷(brush )是通过与换流环接触来向线圈供电的装置。 因此,电刷一般具有比较好的弹性,保证与转向环接触良好。

当电源通过换流环向电枢线圈通电时,电流会流过线圈。 为了电磁感应,被称为drdsj的电磁力作用于线圈。 此力的方向由下图中的红色箭头表示。 蓝色箭头是流过线圈的电流的方向。

此时,图中的电枢线圈在drdsj的作用下开始逆时针旋转。

电枢线圈绕过中间的垂直位置到达另一侧时,换流环会改变线圈中电流的方向。 (线圈的右侧原本电流朝向外侧,它绕到左侧后电流朝向内侧。 )为什么要改变电流的方向呢?

这是因为,通过电流的方向改变,旋转中施加在线圈上的力矩的方向不会改变,线圈可以继续向同一个方向旋转。

定子

上面的电机结构模型看起来已经正常工作了,但还不够。 因为单线圈的电枢有问题。 那是因为当线圈接近中间的垂直位置时,它受到的力矩几乎为零。 如下图所示:

结果,如果电枢线圈的初始位置位于该点,则电机完全无法启动。 另外,单线圈电机的运动平顺性差。

那么我们该怎么改善呢? 答案是再增加一个线圈,原来的两个阀的换向环也变成四个阀。 下图:

此时,可以看出,当一个线圈位于中间垂直位置时,另一个线圈正好接通电源,位于转矩较大的位置。 可以保证电枢的旋转持续。

聪明的你可能会想,增加一个线圈会有这个好处,所以我们多增加一点不就好了吗? 答案是肯定的。 线圈越多,电机的动作越顺畅。

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实际的电枢如下图所示。

从上图可以看出,电枢线圈缠绕在有很多槽(slots )的铁芯上。 这个线圈不仅仅是线,还有很多线缠绕在一起。 我们把它形象地称为电枢

中央的铁芯为了增加绕组的磁通量,一般将一片片的硅钢片重叠使用。 为什么一片片的硅钢片重叠,不是一片? 因为每块金属都会产生一个叫“漩涡”的讨厌的家伙,把电能全部消耗在发热上。

当然,涡流一直不是zzdhf。 没有它,就没有讨人喜欢的电磁炉锅。 是的,电磁炉是用涡流加热锅的!

到此为止,我们基本理解了直流刷电机的结构。 如果孩子问电机为什么通电就会转动,就可以滔滔不绝地告诉看不见的小蝴蝶了。 无形的蝴蝶几乎听不见,但不妨碍无形的蝴蝶用崇敬的目光深深地凝视着你哦!

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人类的智慧是无限的,基于“没有最好,只有更好”的原则。 有直流整流式电动机当然也有可以优化的地方。 可以用电磁铁代替永久磁铁。 如下图所示。

电磁铁不仅便宜,而且可以控制它,获得我们想要的励磁效果。

而定子电磁铁与电枢的接线方式产生了两种不同结构的电机:串励直流电机和并励直流电机。

换向环

模糊的行人、直励磁直流电机的定子励磁线圈和电枢绕组呈串联关系,如下图所示。

这个结构的电机的特征是起动转矩大。 但是,负载较重时,转速会迅速下降。

电刷

同样,并联励磁直流电机的定子励磁线圈和电枢的绕组如下图所示处于并联关系。

并联直流电机的特点是起动转矩小。 但是,其“转速——转矩”曲线相当理想。 即使负荷发生变化,也可以保持大致一定

转度运行,这是它最吸引人的地方。“转速——扭矩”曲线如下图:

/ 结语 /

以上就是直流有刷电机的简要介绍了。实际应用中还会有诸如转速传感器、控制器等辅助部件,这些都是为了让电机更好地为我们服务。

电机家族里还有很多其他成员,例如尼古拉·特斯拉发明的无刷交流感应电机(brushless alternating current induction motor),另外一个特斯拉(汽车)早期使用的三相交流感应电机(Triple-phase asynchronous motor),以及近期Model 3上使用的永磁同步电机(permanent-magnet synchronous motor),等等。如有机会我们将在后续的文章中再给大家科普。

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