有刷直流電機通過電刷進行換向。以下是關(guān)于有刷直流電機的一些關(guān)鍵點:
典型的轉(zhuǎn)子(也就是電樞)上有繞組,并且在其末端連有換向器
電刷與換向部分連接和斷開,從而將能量傳遞到電樞
永磁直流電機的定子(或外部機筒)將有兩個或更多個永磁磁極
通電繞組和定子磁體的相反極性互相作用,從而導致轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)直到與定子同相位
一旦轉(zhuǎn)子與定子對齊,電刷與換向器接觸并導通下一個繞組
由于速度和轉(zhuǎn)矩與所應(yīng)用的電壓/電流成正比,因而有刷直流電機控制起來相對容易。由于電樞上有繞組,因而轉(zhuǎn)子很重,較大的慣性使其較難啟動和停止。轉(zhuǎn)子上的繞組會產(chǎn)生熱量,并且較難散熱。
有刷直流電機的主要特性
良好的可控性:開/關(guān),成正比
線性轉(zhuǎn)矩/電流曲線
速度與所應(yīng)用的電壓成正比
需要維護
低過載能力
低熱耗散
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工作原理
有刷直流電機的速度可以通過控制電樞電壓來控制,轉(zhuǎn)矩則由電樞電流控制;也就是說,可以很容易地分別控制磁通量和轉(zhuǎn)矩。這是所有現(xiàn)代交流控制方法的主要原理。早期直流電機通過一些斬波技術(shù)進行控制,如脈寬調(diào)制(PWM)。聯(lián)網(wǎng)的晶閘管橋電路主要用于較高功率范圍,特定于某些應(yīng)用。
有刷直流電機控制
輸入:
轉(zhuǎn)矩
速度
位置和/或方向
輸入可以是模擬電壓、電位器、開關(guān)
或數(shù)字通信
控制:
用于固件PWM或開/關(guān)控制的基本I/O
用于過流檢測的比較器
捕捉/比較/PWM
增強型捕捉/比較/PWM
較高的電機控制PWM分辨率
下橋臂驅(qū)動控制
上橋臂驅(qū)動控制
H橋驅(qū)動控制
反饋:
光學編碼器
限位開關(guān)
下橋臂配置:
該驅(qū)動可在一個方向控制有刷直流電機,經(jīng)常用于對安全敏感的應(yīng)用。
上橋臂配置:
成本最低的驅(qū)動技術(shù)。
大多數(shù)應(yīng)用可以簡單地使用dsPIC DSC/PIC單片機上的輸出引腳來開啟MOSFET.
設(shè)計流程圖