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增加微型直流电机的转速的方法

  微型直流电机自从出现以来就和人们的生活息息相关,从家里小家电,到各种小型电子产品,可以说只要是需要电能的,几乎都会用到微型直流电机。

  不同的产品对微型直流电机的转速要求也不一样,有的只需要几十几百转,有的产品则需要几千上万转,对于微型直流电机来说,提高转速一直是各微型电机厂的研究对象。

  从直流电机诞生到现在,各种结构越来越多,虽然如此,但是核心的工作原理是没有变化的,下图是微型有刷直流电机的结构图,内有两个磁体,称之为定子,中间是转子,是由硅钢片堆叠成的铁芯与线圈组成,当直流电源输入,线圈的电流就会逆时针流动。

  通过磁体的异性相吸、同性相斥的原理,转子就会转动,但是到水平位置的时候,由于转子两端和磁体的吸引力相同,就会慢慢的停止旋转,这个时候就要靠换向器和电刷了,换向器固定在转子上,电刷固定在微电机后盖上连着电源,直流电会经过电刷、换向器,当转子处于水平位置时,电刷会处于换线器的空隙,使电路断开,这样线圈就失去了磁性,转子在惯性的作用下会继续转动,而电刷会与换向器的另外一个换向片通电,这个时候线圈内的电流方向就变了,磁极也跟着变了,转子便会继续转动,如此循环,微型直流电机就会不停的转动了。

  我们常见的微型电机是3组线圈的转子,换向器有三个换向片,在转动时可以提升稳定性与转速,磁性也会更频繁,除了3槽转子外,还有5槽、10槽等等,大型的直流电机会更多以提升稳定性与转速。

  在微电机应用中,加大电压就可以提高转速,理论上只要不断的增加电压,就可以无限的增加微电机的转速,但是一旦超过额定电压值,微电机便会发热或烧毁。

  在微型有刷直流电机中,几万转已经是极限了,电刷就成了这个增加转速的重点问题,微型直流电机在旋转过程中,电刷与转子的换向器会产生摩擦,在高速摩擦时更是会产生剧烈的火花,如果使用在产品中,微电机高速运转摩擦的火花都可以用来烧烤了。

  要做到非常高的转速,就是去掉电刷磨损,这时候无刷直流电机就出现了,它的转速非常高,可以到十几万转,但是成本也非常的高,在实际应用中,除了非无刷电机不可,在有刷微型直流电机能满足参数的情况下,选择微型有刷直流电机还是比较多的。

  总结:提高微型直流电机的转速,加大输入电压可以实现,但不得超额定值,如果追求更高转速的微电机,只能是无刷直流电机了,但是成本高。

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