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永磁直流電機

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  永磁直流電機采用鐵氧體永久磁鐵激磁,系封閉自冷式。作為小功率直流電動機,可在各種裝置中用作驅動元件??芍甭?lián)各種減速機。是用永磁體建立磁場的一種直流電機。廣泛應用于汽車、摩托車、干手器、電動自行車、蓄電池車、船舶、航空、機械等行業(yè),在一些高精尖產品中也有廣泛應用。
  一、工作過程
  當外部電源施加在電機的定子上時,場線圈中會產生一個磁場,這個磁場的方向和大小由電流的方向和大小決定。磁極在這個磁場作用下,會受到一個轉動力矩,使得電機的轉子開始轉動。
  當轉子轉動時,永磁體的磁場也會隨之旋轉,與定子的磁場相互作用,從而產生電動勢。這個電動勢的方向與電機轉子轉動的方向相反,從而形成一個反電動勢,會影響電機的性能和效率。

  二、電流
  電機是由一塊或多塊永磁體建立磁場的直流電動機,其性能與恒定勵磁電流的他勵直流電動機相似,可以由改變電樞電壓來方便地調速。與他勵式直流電動機相比,具有體積小、效率高、結構簡單、用銅量少等優(yōu)點,是小功率直流電動機的主要類型。
  電動機的轉矩正比于繞組平均電流:
  Tm=KtIav (N·m)
  電動機兩相繞組反電勢的差正比于電動機的角速度:
  ELL=Keω (V)
  所以電動機繞組中的平均電流為:
  Iav=(Vm-ELL)/2Ra (A)
  其中,是加在電動機線間電壓平均值,VDC是直流母線電壓,δ是調制波的占空比,Ra為每相繞組電阻。由此可以得到直流電動機的電磁轉矩。


  三、特點:
  高效率:永磁直流電機在額定負載下具有高效率,通??梢赃_到90%以上,因此被廣泛應用于需要高效率的領域,如電動汽車、機器人、船舶等。
  高起動轉矩:由于電機的永磁體磁場強度較大,因此在起動時可以提供較大的轉矩,適用于需要高起動轉矩的應用,如起重機、電梯等。
  調速性能好:電機的轉速可以通過控制電源電壓或電流來實現(xiàn)調速, 調速范圍廣,調速響應快,精度高。
  結構簡單:電機結構簡單,由于沒有勵磁線圈,因此可以減少一-些故障點,提高可靠性。
  體積小、重量輕:由于永磁體的強磁場作用,可以以大減少電機的尺寸和重量,因此適用于需要小型化和輕量化的應用,如無人機、便攜式電動工具等。


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