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直流电机和步进电机的原理和比较

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———————————————————————————————————————————————————— 1 1 . 直流有刷电机 直流电动机特点: 1 )调速特性好,具有调速方便、平滑,调速范围广。 2 )能承受频繁冲击负载,过载能力强。 3 )能实现频繁快速、制动以及逆向旋转。 直流电动机工作原理: 定子励磁绕组通入直流励磁电流,产生励磁磁场。当电枢从外界引入直流电,经碳刷给换向器,再通过换向器将此直流电转化为交流电引入电枢绕组,产生电枢电流,此电流产生磁场,与励磁磁场合成为气隙磁场。电枢绕组切割气隙合成磁场,按左手定则可判断出电枢产生转矩,这就是直流电动机的简单工作原理。 2 .直流无刷电动机 直流无刷电动机与一般直流电动机具有相同的工作原理和应用特性,而其组成是不一样的。除了电机本身外,前者还多一个换向电路,电机本身和换向电路紧密结合在一起。许多小功率电动机的电机本身是与换向电路合成一体,从外观上看直流无刷电动机与直流电动机完全一样。 直流无刷电动机的电机本身是机电能量转换部分,它除了电机电枢、永磁励磁两部分外,还带有传感器。电机本身是直流无刷电机的核心,它不仅关系到性能指标、噪声振动、可靠性和使用寿命等,还涉及制造费用及产品成本。由于采用永磁磁场,使直流无刷电机摆脱一般直流电机的传统设计和结构,满足各种应用市场的要求,并向着省铜节材、制造简便的方向发展。永磁磁场的发展与永磁材料的应用密切相关,第三代永磁材料的应用,促使直流无刷电机向高效率、小型化、节能方向迈进。 为了实现电子换向必须有位置信号来控制电路。早期用机电位置传感器获得位置信号,现已逐步用电子式位置传感器或其它方法得到位置信号,最简便的方法是利用电枢绕组的电势信号作为位置信号。 要实现电机转速的控制必须有速度信号。用获得位置信号相近方法取得速度信号,最简单的速度传感器是测频式测速发电机与电子线路相结合。 直流无刷电机的换向电路由驱动及控制两部分组成,这两部分是不容易分开的,尤其小功率用电路往往将两者集成化成为单一专用集成电路。 在功率较大的电机中,驱动电路和控制电路可各自成为一体。驱动电路输出电功率,驱动电动机的电枢绕组,并受控于控制电路。目前,驱动电路已从线性放大状态转成脉宽调制的开关状态,相应电路组成也从晶体管分立电路转成模块化集成电路。模块化集成电路有功率双极晶体管、功率场效应管和隔离栅场效应双...

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