1. Classificação de motores DC
1. Motor DC sem escova:
O motor DC sem escova serve para trocar o estator e o rotor do motor DC comum.Seu rotor é um ímã permanente para gerar fluxo de entreferro: o estator é uma armadura e consiste em enrolamentos multifásicos.Em estrutura, é semelhante ao motor síncrono de ímã permanente.A estrutura do estator do motor DC sem escovas é a mesma de um motor síncrono comum ou de um motor de indução.Enrolamentos multifásicos (trifásicos, quadrifásicos, cincofásicos, etc.) estão embutidos no núcleo de ferro.Os enrolamentos podem ser conectados em estrela ou delta e conectados com Os tubos de potência do inversor são conectados para uma comutação razoável.O rotor usa principalmente materiais de terras raras com alta força coercitiva e alta densidade de remanência, como samário-cobalto ou neodímio-ferro-boro.Devido às diferentes posições dos materiais magnéticos nos pólos magnéticos, ele pode ser dividido em pólos magnéticos de superfície, pólos magnéticos incorporados e pólos magnéticos de anel.Como o corpo do motor é um motor de ímã permanente, é comum chamar o motor DC sem escova, também chamado de motor DC sem escova de ímã permanente.
Os motores DC sem escovas foram desenvolvidos nos últimos anos com o desenvolvimento da tecnologia de microprocessadores e a aplicação de novas tecnologias eletrônicas de potência.dispositivos com alta frequência de comutação e baixo consumo de energia, bem como a otimização dos métodos de controle e o surgimento de materiais magnéticos permanentes de baixo custo e alto nível.Um novo tipo de motor DC desenvolvido.
Os motores DC sem escova não apenas mantêm o bom desempenho de regulação de velocidade dos motores DC tradicionais, mas também têm as vantagens de nenhum contato deslizante e faíscas de comutação, alta confiabilidade, longa vida útil e baixo ruído, por isso são amplamente utilizados na indústria aeroespacial, máquinas-ferramentas CNC , robôs, veículos elétricos, etc., periféricos de computador e eletrodomésticos têm sido amplamente utilizados.
De acordo com diferentes métodos de fonte de alimentação, os motores DC sem escova podem ser divididos em duas categorias: motores DC sem escova de onda quadrada, cuja forma de onda EMF traseira e forma de onda da corrente de alimentação são ondas retangulares, também conhecidas como motores síncronos de ímã permanente de onda retangular;O motor DC escovado, sua forma de onda EMF traseira e forma de onda de corrente de alimentação são ondas senoidais.
2. Motor DC escovado
(1) Motor DC de ímã permanente
Divisão de motor DC de ímã permanente: motor DC de ímã permanente de terras raras, motor DC de ímã permanente de ferrite e motor DC de ímã permanente de alnico.
① Motor DC de ímã permanente de terras raras: Pequeno em tamanho e melhor desempenho, mas caro, usado principalmente na indústria aeroespacial, computadores, instrumentos de fundo de poço, etc.
② Motor DC de ímã permanente de ferrite: O corpo do pólo magnético feito de material de ferrite é barato e tem bom desempenho, e é amplamente utilizado em eletrodomésticos, automóveis, brinquedos, ferramentas elétricas e outros campos.
③ Motor DC de ímã permanente Alnico: Precisa consumir muitos metais preciosos e o preço é alto, mas tem boa adaptabilidade a altas temperaturas.É utilizado em ocasiões onde a temperatura ambiente é alta ou é necessária a estabilidade da temperatura do motor.
(2) Motor CC eletromagnético.
Divisão de motores DC eletromagnéticos: motor DC com excitação em série, motor DC com excitação por derivação, motor DC com excitação separada e motor DC com excitação composta.
① Motor DC excitado em série: A corrente é conectada em série, desviada, e o enrolamento de campo é conectado em série com a armadura, de modo que o campo magnético neste motor muda significativamente com a mudança da corrente da armadura.Para não causar grandes perdas e queda de tensão no enrolamento de excitação, quanto menor a resistência do enrolamento de excitação, melhor, portanto o motor de excitação série DC geralmente é enrolado com um fio mais grosso e seu número de voltas é menor.
② Motor CC com excitação em derivação: O enrolamento de campo do motor CC com excitação em derivação é conectado em paralelo com o enrolamento da armadura.Como gerador shunt, a tensão terminal do próprio motor fornece energia ao enrolamento de campo;como um motor shunt, o enrolamento de campo compartilhando a mesma fonte de alimentaçãocom a armadura, é igual ao motor DC excitado separadamente em termos de desempenho.
③ Motor DC excitado separadamente: O enrolamento de campo não tem conexão elétrica com a armadura e o circuito de campo é alimentado por outra fonte de alimentação DC.A corrente de campo, portanto, não é afetada pela tensão do terminal da armadura ou pela corrente da armadura.
④ Motor DC excitado por composto: O motor DC excitado por composto tem dois enrolamentos de excitação, excitação shunt e excitação em série.Se a força magnetomotriz gerada pelo enrolamento de excitação em série estiver na mesma direção que a força magnetomotriz gerada pelo enrolamento de excitação shunt, ela será chamada de excitação composta de produto.Se as direções das duas forças magnetomotrizes forem opostas, isso é chamado de excitação composta diferencial.
2. Princípio de funcionamento do motor DC
Há um ímã permanente em forma de anel fixado dentro do motor DC, e a corrente passa pela bobina do rotor para gerar uma força de amperagem.Quando a bobina do rotor está paralela ao campo magnético, a direção do campo magnético mudará quando ele continuar a girar, então a escova na extremidade do rotor mudará. As placas estão alternadamente em contato, de modo que a direção de a corrente na bobina também muda e a direção da força de Lorentz gerada permanece inalterada, de modo que o motor pode continuar girando em uma direção
O princípio de funcionamento do gerador DC é converter a força eletromotriz AC induzida na bobina da armadura em uma força eletromotriz DC quando ela é extraída da extremidade da escova pelo comutador e o efeito de comutação da escova.
A direção da força eletromotriz induzida é determinada de acordo com a regra da mão direita (a linha do campo magnético aponta para a palma da mão, o polegar aponta para a direção do movimento do condutor e a direção dos outros quatro dedos é o direção da força eletromotriz induzida no condutor).
A direção da força que atua no condutor é determinada pela regra da mão esquerda.Este par de forças eletromagnéticas forma um torque que atua na armadura.Este torque é chamado de torque eletromagnético na máquina elétrica rotativa.A direção do torque é anti-horária, tentando fazer a armadura girar no sentido anti-horário.Se este torque eletromagnético puder superar o torque de resistência na armadura (como o torque de resistência causado pelo atrito e outros torques de carga), a armadura poderá girar no sentido anti-horário.
Horário da postagem: 18 de março de 2023