直流电动机的结构特点在生产实践应用中有什么影响?

发布时间:2022-09-29 文章来源:本站原创 阅读量:358

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      直流电机最大的好处就是调速性能好,控制简单。比较经典的应用比如玩具车,比如各种电子设计大赛中的电机,便宜,性能还好。这些场合,速度变化范围大,应用背景多变,有的是需要速度,有的是需要力矩,有的是用于位置控制(比如某届大学生电子设计大赛中的旋转倒立摆的那题,又比如玩具舵机里头的直流电机)。在如此多变的场合,直流电机都可以得到应用,足以见得它的实力超群。与之形成对比,不用逆变器和矢量控制的话,感应电机用途多是动力场合,变速还得靠机械变速箱;同步电机如果不用驱动器和矢量控制,则是多用于发电,因为如果用在动力场合,同步电机有打滑的风险。不像感应电机那样转速低了以后力矩会自然的变大,同步电机拖动的负载一旦旋转角速度不能和电频率同步,传递的就是一个波动的、忽大忽小的力矩,动力学特性可以说是非常的差。所以以前嵌入式处理器发展不力,导致变频器这类设备没能开发出来的时代,连续调速场合用的都是直流电机。

      但是直流电机有一个巨大的缺点,就是那个换流用的电刷在运行时会导致打火,电火花会腐蚀换向器和电刷本身。这样电机的寿命就短。为了解决这个问题,工程师们发明了各种各样的方法,甚至包括银石墨电刷这样的高成本方案,然而还是不能从根本上解决这个问题。解决问题的契机出现在处理器的大规模发展之后,它的出现使原本复杂的矢量控制成为可能。这样,交流电机也能像直流电机一样调速了。而且由于交流电机没有了电刷这类结构,寿命和免维护的运行时间就长了,可靠性也高了。于是直流电机就被替代了。但是单纯论性能不论寿命的话,直流电机仍是最好的,即使加入矢量控制,调速性能仍是 直流电机 略大于 永磁同步(包括直流无刷)大于 感应电机。不信你看,市面上出售的直流玩具电机转速轻松1万~2万,而大多数工业伺服电机标称转速是3000转左右。