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有刷直流電機(jī)

刷式直流電機(jī)是現(xiàn)有歷史最久的電機(jī)拓?fù)渲?。它們將固定刷子安裝在定子機(jī)座上,摩擦轉(zhuǎn)子上的換向片,而后者又連接至旋轉(zhuǎn)的線圈段。隨著電機(jī)旋轉(zhuǎn),不同轉(zhuǎn)子線圈不斷連接和斷開(kāi),這樣轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的凈磁場(chǎng)相對(duì)于定子機(jī)座就是固定的,且通過(guò)定子磁場(chǎng)正確定向,從而產(chǎn)生扭矩。當(dāng)換向片旋轉(zhuǎn)過(guò)刷子時(shí),這些特定轉(zhuǎn)子線圈段的電觸頭將會(huì)斷開(kāi)。由于電刷和換向器的存在,有刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,可靠性差,故障多,維護(hù)工作量大,壽命短,換向火花易產(chǎn)生電磁干擾。

有刷直流電機(jī)方案廠商

具有4個(gè)脈寬調(diào)制器(PWM)信號(hào)的任何MCU系列均可以用于驅(qū)動(dòng)連接到刷式直流電機(jī)的H橋DC/DC轉(zhuǎn)換器。根據(jù)控制算法的復(fù)雜性,反饋控制可能使用霍爾傳感器或編碼器。鑒于其在工作模式和休眠模式中的超低功耗操作功能,TI的MSP430可以成為控制低端、電池供電的刷式直流電機(jī)系統(tǒng)的理想選擇。C2000?和Stellaris?MCU具有QEI輸入,可接受編碼器輸入。Hercules?MCU可通過(guò)靈活的HET協(xié)處理器接收編碼器輸入。如果需要高性能和實(shí)時(shí)操作,C2000MCU系列就是最佳選擇。C2000或StellarisMCU可滿足中端系統(tǒng)要求。HerculesMCU是系統(tǒng)需要基于IEC61508等安全標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證時(shí)的首選并可支持各種性能需求。

直流電機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)械,設(shè)計(jì)為通過(guò)直流電壓運(yùn)行。永磁直流電機(jī)是基本的直流電機(jī)類型。永磁直流電機(jī)的定子由兩個(gè)或更多永磁極片構(gòu)成。轉(zhuǎn)子由連接到機(jī)械換向器的繞組構(gòu)成。帶電繞組與定子磁體異極相吸,轉(zhuǎn)子在該力的作用下旋轉(zhuǎn),直到繞組與定子對(duì)齊。在轉(zhuǎn)子到達(dá)對(duì)齊位置的瞬間,電刷將越過(guò)換向器觸點(diǎn),為下一個(gè)繞組通電。
  直流電機(jī)的三種基本分類包括串勵(lì)(單向)電機(jī)、并勵(lì)(通過(guò)改變連接實(shí)現(xiàn)雙向)和永磁(通過(guò)倒轉(zhuǎn)電流實(shí)現(xiàn)雙向)直流電機(jī)。對(duì)轉(zhuǎn)子內(nèi)的一組繞組供電時(shí),便會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。相對(duì)的磁場(chǎng)(N-N 和 S-S)相互排斥時(shí)會(huì)引起旋轉(zhuǎn),直至磁場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)為止 (NS – NS)。有刷電機(jī)的主要特性:1、易于控制(轉(zhuǎn)矩與電流成正比/速度與電壓成正比);2、效率適中;3、變速所需的外部組件比感應(yīng)電機(jī)或無(wú)刷直流 (BLDC) 電機(jī)少;4、電刷磨損時(shí)需要進(jìn)行維護(hù);5、聲音比感應(yīng)電機(jī)大(電磁干擾和噪音)
這些易于驅(qū)動(dòng)的電機(jī)通常用于實(shí)現(xiàn)速度和定位控制,功率介于幾瓦和幾馬力之間。 只需要一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向時(shí),可以用單晶體管PWM實(shí)現(xiàn)速度控制。 對(duì)于定位應(yīng)用或者需要2個(gè)旋轉(zhuǎn)方向時(shí),可以使用具有PWM控制功能的全H橋。 在功率水平較低的情況下,可以利用帶有驅(qū)動(dòng)器和功率晶體管的、全面集成的功率IC來(lái)驅(qū)動(dòng)DC電機(jī)。
Microchip照明通信開(kāi)發(fā)平臺(tái)現(xiàn)已上市,包括DALI入門工具包(部件編號(hào)DV160214-1)和DMX512A入門工具包(部件編號(hào)DV160214-2)兩種產(chǎn)品。 牙低功耗IC。
有刷直流電機(jī)定子包含2個(gè)或多個(gè)永磁極片。轉(zhuǎn)子包含通過(guò)電刷與電壓源相連的繞組和機(jī)械換向器。吸引通電繞組的相反極性和定子磁鐵,轉(zhuǎn)子就會(huì)旋轉(zhuǎn),直到與定子對(duì)齊為止。轉(zhuǎn)子一與定子對(duì)齊,電刷就會(huì)跨過(guò)換向器接點(diǎn),并且給下一個(gè)繞組通電,從而產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)的速度與施加在其上的電壓成正比。顛倒電機(jī)連接方向,轉(zhuǎn)向也會(huì)改變。

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