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直流電機
一、結構
電機的結構應由定子和轉子兩大部分組成。運行時靜止不動的部分稱為定子,定子的主要作用是產(chǎn)生磁場,運行時轉動的部分稱為轉子,其主要作用是產(chǎn)生電磁轉矩和感應電動勢,是直流電機進行能量轉換的樞紐。主要由用永磁材料制造的轉子、帶有線圈繞組的定子和位置傳感器組成。
其中主轉子是電機本體的轉動部分,是產(chǎn)生勵磁磁場的部件,它由三部分組成:永磁體、導磁體和支撐零部件。
二、工作原理
直流電源給開關線路(驅(qū)動器)供電,驅(qū)動器根據(jù)位置傳感器反饋的轉子極性和轉速信號,控制驅(qū)動器內(nèi)的晶體管開關,給電機定子三相繞組提供方波電源,從而驅(qū)動轉子運轉。
三、為什么是可逆的
改變電流的方向可以改變磁場的方向,從而實現(xiàn)電機的正反轉。例如,可以通過反接電源法或交換電源兩端的方法來實現(xiàn)。電機的可逆性不僅限于簡單的正反轉,還可以通過控制電流的大小和方向來調(diào)節(jié)電機的轉速和轉向。可逆性首先源于其磁場的可逆性。電機的轉子由永磁體或電磁體組成,可以產(chǎn)生一個磁場。當電流通過轉子時,磁場會產(chǎn)生一個力矩,使轉子旋轉。而當轉子旋轉時,磁場的方向也會發(fā)生變化。這就是電機可逆的基本原理。當電流方向改變時,磁場的方向也會相應改變,從而改變了轉子的旋轉方向。只要改變電流的方向,就可以改變直流電機的旋轉方向,實現(xiàn)可逆運轉。
四、反電動勢的作用
電機的可逆性還與其反電動勢的作用有關。當直流電機旋轉時,由于轉子的運動,導致磁場相對于定子線圈的變化,從而在定子線圈中產(chǎn)生一個電動勢,即反電動勢。這個反電動勢的方向與電流的方向相反。
當電機處于發(fā)電狀態(tài)時,反電動勢的大小與轉子的轉速成正比。如果反電動勢大于外加電壓,那么電機就會以發(fā)電機的方式工作,將機械能轉換為電能。而當外加電壓大于反電動勢時,電機就會以電動機的方式工作,將電能轉換為機械能。