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有刷直流电机适合电压输入应用,直流电机当作发电机运行的关键概念

发表时间:2022-05-27 17:18【 阅读量:-查看手机网址
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 虽然设计工程师知道有刷直流电机和无刷直流(BLDC)电机都可以作为发电机运行,但许多人倾向于避免在发电模式下运行有刷直流电机,因为他们认为这种策略与使用电机相比效率低下。不幸的是,通过避免使用有刷直流电机作为发电机,工程师放弃了许多好处。


 有刷直流电机比微型发电机便宜?


 即使它们都执行相同的功能。有刷直流电机也提供了广泛的选择,以满足特定的应用要求。而且有刷直流电机特别适合需要电压作为输入而没有电源的应用。这篇博客文章概述了两个关键的工程概念,在考虑使用电刷直流电机作为发电机时要记住。


 1.反电动势


 反电动势与电机轴旋转的角速度成正比。当电动机作为发电机运行时,其轴通过外部源机械耦合并旋转,因此转子中的线圈部分通过气隙中的正弦磁通量旋转。转子绕组的每一匝都由正弦电压感应,转速和磁链决定电压。例如,如果转子线圈由一匝组成,则感应电动势是正弦的,其周期等于一个电周期。


 根据设计,电刷直流转子缠绕成奇数段,线圈由一对电刷供电。在重要的官方发电模式下旋转时,在输出端测量产生的反电动势电压。根据电机设计的特点,包括线圈段的数量,通常会出现电压纹波,并且通常小于输出电压的5%。


 2.驱动扭矩和功率的平衡


 当电动机在发电机模式下以开路端子驱动时,没有电流流过电路,机械摩擦将导致驱动单元中的损耗。


 当负载电阻两端的端子闭合时,必须用一个扭矩驱动发电机,该扭矩将产生通过绕组的所需负载电流。在发电机模式下,电机的选择受到可施加到轴上的最大扭矩的限制。带电刷直流的电机运行受到可用最大连续扭矩和最大连续速度的限制。选择能够处理轴上的发电机扭矩并管理通过其电路的最大电流的电机,类似于根据所需负载点确定电机尺寸的过程。


 理想情况下,最大功率应始终高于发电机所需的电力输出功率。根据负载电流,实际输出功率可能低于最大功率。当选择合适的电机作为发电机时,应考虑实际功率而不是最大功率。


 当你考虑是否使用有刷直流电机作为发电机时,记住你不必牺牲效率。通过仔细考虑反电动势、驱动扭矩和功率平衡,以及负载处理、运行速度和仔细选择电机,您可以获得与传统直流电机运行相当的效率。

此文关键字:有刷直流电机