有刷直流电机是一种直流电机，有刷电机的定子上安装有固定的主磁极和电刷，转子上安装有电枢绕组和换向器。直流电源的电能通过电刷和换向器进入电枢绕组，产生电枢电流，上海发展驱动系统零售价格，电枢电流产生的磁场与主磁场相互作用产生电磁转矩，使电机旋转带动负载。由于电刷和换向器的存在，有刷电机的结构复杂，可靠性差，故障多，上海发展驱动系统零售价格，维护工作量大，寿命短，换向火花易产生电磁干扰。中文名有刷直流电机外文名BDCMotor尺寸范围8mm-35mm转速12000rpm扭矩范围有无铁芯无目录1有刷直流电机的工作原理2有刷直流电机的种类3工作原理▪定子▪转子▪电刷和换向器▪永磁体▪并激▪串激▪复激▪基本驱动电路▪速度控制▪反馈机制▪传感器反馈▪反电磁通量（BEMF）4直流电机的励磁方式5总结有刷直流电机有刷直流电机的工作原理编辑语音有刷直流电机的工作原理图如图2-1所示。在有刷直流电机的固定部分有磁铁，这里称作主磁极;固定部分还有电刷。转动部分有环形铁芯和绕在环形铁芯上的绕组。图2-1所示的两极有刷直流电机的固定部分(定子)上装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S，在旋转部分(转子)上装设电枢铁芯。定子与转子之间有一气隙。在电枢铁芯上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈，上海发展驱动系统零售价格。应用在电动汽车上的电机主要包括直流电机、鼠笼式感应电机、永磁同步电机和开关磁阻电机。上海发展驱动系统零售价格

    电机的噪音能够得到衰减，并且此时MOSFET（或BJT）中的开关损耗也可以忽略。一般来说，针对给定的电机用实验的办法找到满意的PWM频率是一个好办法。如何使用PIC单片机来产生控制BDC电机速度的PWM信号？一个方法是通过编写专门的汇编或C代码来交替翻转输出引脚的电平(1)。另一个方法是选择带有硬件PWM模块的PIC单片机。Microchip提供的具有该功能的模块为CCP和ECCP模块。许多PIC单片机都具有CCP和ECCP模块。请参见产品选型指南了解具有这些功能模块的器件。注1：Microchip的应用笔记AN847给出了使用固件对I/O引脚进行脉宽调制的汇编代码例程。CCP模块（捕捉比较和PWM（CaptureCompare和PWM）的英文缩写）能够在一个I/O引脚上输出分辨率为10位的PWM信号。10位分辨率意味着模块可以在0%至100%的范围内实现210（即1024）个可能的占空比值。使用该模块的优点是它能在I/O引脚上自主产生PWM信号，这样解放了处理器，使之有时间完成其他任务。CCP模块*要求开发者对模块的参数进行配置。配置模块包括设置频率和占空比寄存器。ECCP模块（增强型捕捉比较和PWM（EnhancedCaptureCompare和PWM）的英文缩写）不*能提供CCP模块的所有功能，还可以驱动全桥或半桥电路。上海发展驱动系统零售价格电机控制器接收从加速踏板、刹车踏板和PDRN(停车、前进、倒车、空档)控制手柄的输出信号。

    例如1998年北京理工大学研制了125kW的大功率永磁直流电机动力驱动系统，在北京试运行良好。驱动系统鼠笼式感应电机鼠笼式感应电机(以下简称为感应电机)是**常用的感应电机，具有可靠、易维护、价廉、效率较高(90%以上)、比功率较高(1kW/kg左右)和功率因素变化大等特点。感应电机的基本调速方式有调压调速、变极调速和变频调速三种。目前基于IGBT的PWM式VVVF控制应用***，动静态性能优良的矢量控制可与直流调速相媲美，而控制简单动态性能好的直接转矩控制在机车牵引等领域显示了广阔的应用前景。在牵引控制中，为了获得宽调速范围，感应电机控制一般分为三个阶段：（1）保持转差不变，调节定子电流，获得恒转矩区；（2）保持定子额定电压不变，调节定子电流，获得恒功率区；（3）保持定子额定电压不变，调节转差，获得低转矩高速区。感应电机是电动汽车牵引电机的主要类型之一，一般采用效率优化的转差频率矢量控制方法。驱动系统永磁同步电机永磁同步电机具有高比功率(可以远大于1kW/kg)、高效率(可达到97%)、高功率因素和高成本等特点。永磁同步电机根据定子电流波形的不同可分为矩形波永磁同步电机和正弦波永磁同步电机，而矩形波永磁同步电机又称为永磁无刷直流电机。

    效率提高到72%～76%。但这种电机有“嗡嗡”的高频噪声，靠齿轮减速后效率仍不理想，有刷换相器的使用使电机寿命无法再提高。③有刷压制绕组电机。这种电机通过将绕制好的铜线压制成一种新型绕组，其效率可提高到74%～78%。这种电机仍然被较多电动自行车厂家采用，但其存在的效率、噪声、寿命缺陷仍然是必须改进的问题。轮毂式有齿轮传动的有刷直流电机，由盘形电枢有刷电机和齿轮减速兼传动系统两部分构成。盘形电枢是高速转动的转子。轮毅式有齿轮传动的有刷直流电机的构造如图2-2所示。电机的转矩通过轴传递给***级齿轮，经齿轮减速带动轮毂外壳转动[2]。有刷有齿轮毂电机的盘形电枢是薄片形，体积很小，重量特轻，安装方便。绕组编制好之后，用树脂加玻璃纤维放进模内热压成型，在运行中由于电刷和换向器摩擦，又有齿轮啮合减速，所以有刷电机的运行声音比无刷电机声音要大。为了适应轮毂结构，将有刷电机设计成电枢放在外边作为转子，磁钢放在电机之内作为定子，多块磁钢配多个绕组，设计转速为180r/min左右的低速电机。图2-3(a)所示为电机外转子中尚未经过压力整形的电枢绕组，，在绕组以内是呈平面环状整齐排列的换向片。图2-3。电机是电动汽车的驱动单元，它的技术性能直接影响车辆运行的动力性和经济性。

    有刷直流电机基本驱动电路驱动电路用在使用了某类控制器并且要求速度控制的应用中。驱动电路的目的是为控制器提供改变BDC电机中绕组电流的方法。驱动电路允许控制器对BDC电机的供电电压进行脉宽调制。就功耗来说，这样的速度控制方法在改变BDC电机的速度方面比起传统的模拟控制方法效率要高很多。传统的模拟控制要求与电机绕组串联一个额外的变阻器，这样会降低效率。驱动BDC电机的方法多种多样。有些应用场合*要求电机往一个方向运转。前者采用低端驱动，后者采用**驱动。使用低端驱动的优点是可以不必使用FET驱动器。FET驱动器的用途是：1.将驱动MOSFET的TTL信号转换为供电电压的电平。2.提供足以驱动MOSFET的电流(1)3.提供半桥应用中的电平转换。对于绝大多数PIC®单片机应用，第二点通常不适用，这是因为PIC单片机的I/O引脚可提供20mA的拉电流。注意，在每个电路中，电机的两端都跨接有一个二极管，目的是防止反电磁通量（BackElectromagneticFlux，BEMF）电压损坏MOSFET。BEMF是在电机转动过程中产生的。当MOSFET关断时，电机的绕组仍然处于通电状态，会产生反向电流。D1必须具有合适的额定值，以能够消耗这一电流。BDC电机的双向控制需要一个称为H桥的电路。车辆减速时，电机对车辆前进起制动作用，这时电机处在发电机运行状态，给储能动力源充电，称之为再生制动。上海发展驱动系统零售价格

永磁同步电机具有高比功率(可以远大于1kW/kg)、高效率(可达到97%)、高功率因素和高成本等特点。上海发展驱动系统零售价格

    PMDC电机的缺点是永磁体的磁性会随着时间的推移逐渐衰退。某些PMDC电机的永磁体上还绕有绕组，以防止磁性丢失的情况发生。PMDC电机的性能曲线（电压与速度关系曲线）的线性非常好。电流与转矩成线性关系。由于定子磁场是恒定的，所以这类电机对电压变化的响应非常快。有刷直流电机并激并激有刷直流（Shunt-woundBrushedDC，SHWDC）电机的励磁线圈与电枢并联。励磁线圈中的电流与电枢中的电流相互**。因此，这类电机具有***的速度控制能力。SHWDC电机通常用在需要五个或五个以上马力的应用中。在SHWDC电机中，不会出现磁性丢失的问题，因此它们通常比PMDC电机更加可靠。有刷直流电机串激串激有刷直流（Series-woundBrushedDC，SWDC）电机的励磁线圈与电枢串联。由于定子和电枢中的电流均随负载的增加而增加，因此这类电机是大转矩应用的理想之选。SWDC电机的缺点是它不能像PMDC和SHWDC电机那样对速度进行精确控制。有刷直流电机复激复激（CompoundWound，CWDC）电机是并激和串激电机的结合体。CWDC电机可产生串激和并激两种磁场。CWDC电机综合了SWDC和SHWDC电机的性能，它具有比SHWDC电机更大的转矩，又能提供比SWDC电机更佳的速度控制[2]。上海发展驱动系统零售价格

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