直流电机设计开发培训资料

一、馬達型號介紹

二、微型DC馬達之應用

一般地,微型DC馬達的使用範圍相當之廣泛.根據其使用用途,大致可分為以下幾方面:

三、成品編號系統

四、DC馬達性能曲線圖之理解方法

4.1 從DC馬達之性能曲線圖,可確定在不同工作點上之馬達性能,現簡述其專用符號:

No:空載轉速(rpm) Ts:堵轉力矩(g.cm)

Io:空載電流(A) Is:堵轉電流(A)

輸出功率曲線理論上是

2

Ts

為功率最大,並中心對稱. 任意一點輸出功率方程為:97500

)

.()()(cm g T rpm N W P ⨯=

4.2.3效率曲線:

100%I(輸入功率/W)

V P(輸出功率/W)

η(%)⨯⋅=

4.3 性能曲線圖判定其工作點性能方法

a) 當力矩已知時,在橫軸力矩點上劃作垂直線,在與N,I,η相交點取各數值.

b) 當力矩為未知值時,先用電流表量出馬達動作時之工作電流,並將該值點上電流線上,以該點劃出垂直線和力矩刻度為其工作點力矩,其餘數值同a)方法找出.

五、直流馬達的性能調節 V →端子電壓;R →馬達電阻; 5.1 改變馬達端子電壓調節性能 5.2 改變馬達電阻調節性能 5.3 改變馬達磁力強度調節性能

下面就此三種方式對馬達性能的影響進行簡要的分析: 5.1 改變馬達端子電壓調節性能

5.1.1 如果供電電源是恆壓電源,那麼改變馬達端子電壓,則馬達機械特性曲線(即速度曲線)將平行移動.改變電壓前後的馬達空載轉速比,堵轉扭力比,堵轉電流比均與電壓比成正比,而空載電流可近視認為相等。

Io o I ≈'

V V Is s I '⨯

=' V

V Ts s T '⨯

=' 最高效率max max

ηη〉' 注以上電壓的改變量須在馬達性能的承受的範圍內.

5.1.2 No o N ='V

V No o N '⨯

='V Io

I ='

r →電源內阻 R →馬達電阻 V →電源電壓 5.2 改變馬達電阻調節性能

改變馬達電阻調節性能為以下三種情況: A. 改變線圈匝數調節性能 B. 改變漆包線線徑調節性能

C. 改變線圈匝數及漆包線線徑調節性能 5.2.1

堵轉扭力相等

5.2.2

馬達空載轉速

5.2.3 馬達空載轉速比與線圈匝數比成反比,馬達空載電流比與線圈匝數比成反比

堵轉扭力→'Ts s T ,堵轉電流

→'Is s I ,→''

⨯='T T T T No o N ,T T

Io o I '

⨯='T

T Ro o R '

⨯

='T T

Is s I '

⨯='s T Ts '=若若→'〈'〈〉'〉φφφ

φφ

φ,o o o o n n n n o

I Io '=2

)(φ

φ'⨯='Is s I 2

)

(φφ'⨯='Ts s T T T Io o I T T No o N '⨯

=''⨯='線圈匝數

→'T T , 空載轉速 → ' No o N , Is

s I Ts '⨯=

馬達堵轉電流比與線圈匝數比成反比與漆包線線徑比成正比

馬達堵轉扭務比與線徑平方比成正比

注:調節線歸前後須考慮槽滿率及線高須接近 5.3 改變磁力調節馬達性能

改變磁力調節馬達性能可分為以下三種情況: A. 改變磁石類型調節馬達性能 B. 增加導磁環對馬達性能影響

C. 5.3.1 馬達堵轉電流相等

5.3.2 導磁環對馬達性能的影響

為了防止磁力外漏,充分利用磁石的磁力,在馬達上加有導磁環.漏磁系數a 與導磁環的厚度有關.算有導磁環的馬達性能. 馬達空載轉速

馬達空載電流

馬達堵轉電流

馬達堵轉扭力 5.3.3 由於電柩反應使馬達氣隙磁場發生畸變.使氣隙磁場物理中性線(在馬達氣隙磁場中表示磁密為零的線稱為物理中性線)相對幾何中性能偏移a 角.因此對電動機來說適當扭角可減小火花、電氣噪音又可增加電動機壽命,不同的扭角對馬達的性能影響不同。例如端子逆轉向扭角或換向器順轉向或扭角10°,°會提高約8%,

漆包線線徑→''

⨯'⨯='φφφ

φ,)(2

T T Is s I 2

)(φ

φ'⨯='Ts s T c E Ec

No o N '

⨯='c

E Ec

Io o I '

⨯='(,值鐵殼Ec c E Ec →'Is s I ='c

E Ec

Ts s T '

⨯='→='a a

No o N /a

Io o I 1

⨯

='Is s I ='a

Ts s T ⨯='

六、馬達的基本構造

1.直流馬達的基本構造,由以下三要素構成:

A.產生磁場部分;

B.電流流過部分;

C.機械轉動輸出部分

大型直流馬達產生磁場部分的A其形狀是鐵心上繞線圈的電磁石,而小型直流馬達則使用永久磁石. 電流流過部分B

的構成端子電刷換向器電刷端子.換向器與線圈隨轉動角