本文中，小編將對直流電機予以介紹，如果你想對它的詳細情況有所認識，或者想要增進對它的了解程度，不妨請看以下內(nèi)容哦。

一、直流電機的工作原理

直流電機里邊固定有環(huán)狀永磁體，電流通過轉(zhuǎn)子上的線圈產(chǎn)生安培力，當(dāng)轉(zhuǎn)子上的線圈與磁場平行時，再繼續(xù)轉(zhuǎn)受到的磁場方向?qū)⒏淖?，因此此時轉(zhuǎn)子末端的電刷跟轉(zhuǎn)換片交替接觸，從而線圈上的電流方向也改變，產(chǎn)生的洛倫茲力方向不變，所以電機能保持一個方向轉(zhuǎn)動。

直流發(fā)電機的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)的交變電動勢， 靠換向器配合電刷的換向作用，使之從電刷端引出時變?yōu)橹绷麟妱觿莸脑怼?

感應(yīng)電動勢的方向按右手定則確定，導(dǎo)體受力的方向用左手定則確定。這一對電磁力形成了作用于電樞一個力矩，這個力矩在旋轉(zhuǎn)電機里稱為電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩的方向是逆時針方向，企圖使電樞逆時針方向轉(zhuǎn)動。如果此電磁轉(zhuǎn)矩能夠克服電樞上的阻轉(zhuǎn)矩，電樞就能按逆時針方向旋轉(zhuǎn)起來。

二、直流電機的控制原理

直流無刷電機的控制原理，要讓電機轉(zhuǎn)動起來，首先控制部就必須根據(jù)hall-sensor感應(yīng)到的電機轉(zhuǎn)子所在位置，然后依照定子繞線決定開啟換流器中功率晶體管的順序，inverter中之AH、BH、CH及AL、BL、CL，使電流依序流經(jīng)電機線圈產(chǎn)生順向旋轉(zhuǎn)磁場，并與轉(zhuǎn)子的磁鐵相互作用，如此就能使電機順時/逆時轉(zhuǎn)動。當(dāng)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動到hall-sensor感應(yīng)出另一組信號的位置時，控制部又再開啟下一組功率晶體管，如此循環(huán)電機就可以依同一方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動直到控制部決定要電機轉(zhuǎn)子停止則關(guān)閉功率晶體管;要電機轉(zhuǎn)子反向則功率晶體管開啟順序相反。

基本上功率晶體管的開法可舉例如下：AH、BL一組→AH、CL一組→BH、CL一組→BH、AL一組→CH、AL一組→CH、BL一組，但絕不能開成AH、AL或BH、BL或CH、CL。此外因為電子零件總有開關(guān)的響應(yīng)時間，所以功率晶體管在關(guān)與開的交錯時間要將零件的響應(yīng)時間考慮進去，否則當(dāng)上臂尚未完全關(guān)閉，下臂就已開啟，結(jié)果就造成上、下臂短路而使功率晶體管燒毀。

當(dāng)電機轉(zhuǎn)動起來，控制部會再根據(jù)驅(qū)動器設(shè)定的速度及加/減速率所組成的命令與hall-sensor信號變化的速度加以比對再來決定由下一組開關(guān)導(dǎo)通，以及導(dǎo)通時間長短。速度不夠則開長，速度過頭則減短，此部份工作就由PWM來完成。PWM是決定電機轉(zhuǎn)速快或慢的方式，如何產(chǎn)生這樣的PWM才是要達到較精準(zhǔn)速度控制的核心。

高轉(zhuǎn)速的速度控制必須考慮到系統(tǒng)的CLOCK 分辨率是否足以掌握處理軟件指令的時間，另外對于hall-sensor信號變化的資料存取方式也影響到處理器效能與判定正確性、 實時性。至于低轉(zhuǎn)速的速度控制尤其是低速起動則因為回傳的hall-sensor信號變化變得更慢，怎樣擷取信號方式、處理時機以及根據(jù)電機特性適當(dāng)配置控制參數(shù)值就顯得非常重要?；蛘咚俣然貍鞲淖円詄ncoder變化為參考，使信號分辨率增加以期得到更佳的控制。電機能夠運轉(zhuǎn)順暢而且響應(yīng)良好，P.I.D.控制的恰當(dāng)與否也無法忽視。之前提到直流無刷電機是閉回路控制，因此回授信號就等于是告訴控制部電機轉(zhuǎn)速距離目標(biāo)速度還差多少，這就是誤差(Error)。知道了誤差自然就要補償，方式有傳統(tǒng)的工程控制如P.I.D.控制。但控制的狀態(tài)及環(huán)境其實是復(fù)雜多變的，若要控制的堅固耐用則要考慮的因素恐怕不是傳統(tǒng)的工程控制能完全掌握，所以模糊控制、專家系統(tǒng)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也將被納入成為智能型P.I.D.控制的重要理論。

三、直流電機使用場合

直流電機由于其結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、成本較低等特點，被廣泛應(yīng)用于各種場合，包括但不限于以下幾個方面：

家用電器：直流電機被廣泛應(yīng)用于各種家用電器，如風(fēng)扇、吸塵器、洗衣機、烘干機等。這些家用電器需要動力驅(qū)動，而直流電機提供了高效、可靠的動力輸出。

工業(yè)自動化：直流電機在工業(yè)自動化領(lǐng)域中也有廣泛應(yīng)用，包括流水線、物料輸送、自動化裝配等方面。這些應(yīng)用需要高精度、高效率的動力輸出，而直流電機具有良好的動態(tài)響應(yīng)和轉(zhuǎn)速可調(diào)性。

機器人技術(shù)：直流電機是機器人技術(shù)中不可缺少的一部分，用于提供動力輸出，控制機器人的運動和姿態(tài)。機器人應(yīng)用的多樣性和復(fù)雜性需要直流電機提供高質(zhì)量的動力輸出和精準(zhǔn)的控制。

交通運輸：直流電機也應(yīng)用于交通運輸領(lǐng)域，包括電動車、火車、輪船等。直流電機在交通運輸領(lǐng)域中提供了高效的動力輸出和靈活的控制，同時也具有成本低、維護簡單等優(yōu)點。

電子產(chǎn)品：直流電機在電子產(chǎn)品中也有廣泛應(yīng)用，如數(shù)碼相機、打印機、掃描儀等。這些電子產(chǎn)品需要小體積、低功耗、低噪聲等特性，而直流電機具有小體積、低功耗等特點，可以滿足這些應(yīng)用的需求。

綜上所述，直流電機在各種領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用，其靈活性、可靠性和成本效益使其成為動力輸出領(lǐng)域的重要組成部分。

以上便是小編此次想要和大家共同分享的有關(guān)直流電機的內(nèi)容，如果你對本文內(nèi)容感到滿意，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站喲。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!