【直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)動機(ji)】直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)動機(ji)工(gong)作原理 直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)動機(ji)和交流(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)動機(ji)區別

直流電動機工作原理

直流電機是根據通(tong)電(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)導體在磁(ci)(ci)場(chang)中會受力的(de)(de)原(yuan)理來工作的(de)(de)。既電(dian)(dian)工基礎(chu)中的(de)(de)左手定(ding)則。電(dian)(dian)動(dong)機的(de)(de)轉(zhuan)子(zi)上繞有(you)線(xian)圈，通(tong)入(ru)電(dian)(dian)流(liu)，定(ding)子(zi)作為磁(ci)(ci)場(chang)線(xian)圈也通(tong)入(ru)電(dian)(dian)流(liu)，產生(sheng)定(ding)子(zi)磁(ci)(ci)場(chang)，通(tong)電(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)轉(zhuan)子(zi)線(xian)圈在定(ding)子(zi)磁(ci)(ci)場(chang)中，就會產生(sheng)電(dian)(dian)動(dong)力，推(tui)動(dong)轉(zhuan)子(zi)旋(xuan)轉(zhuan)。轉(zhuan)子(zi)電(dian)(dian)流(liu)是通(tong)過整流(liu)子(zi)上的(de)(de)碳刷連接(jie)到直流(liu)電(dian)(dian)源的(de)(de)。

直(zhi)流無刷電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)控(kong)制(zhi)原理，要讓電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)動起來，首先(xian)控(kong)制(zhi)部(bu)就(jiu)(jiu)必須根據hall-sensor感(gan)應到的(de)(de)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)所(suo)在位(wei)置，然后依(yi)照定(ding)子(zi)繞線(xian)決(jue)定(ding)開(kai)啟(或(huo)關閉)換流器(inverter)中(zhong)功率(lv)(lv)(lv)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)順序(xu)，inverter中(zhong)之AH、BH、CH(這些(xie)稱為上臂(bei)功率(lv)(lv)(lv)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管(guan)(guan)(guan))及AL、BL、CL(這些(xie)稱為下臂(bei)功率(lv)(lv)(lv)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管(guan)(guan)(guan))，使電(dian)流依(yi)序(xu)流經(jing)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)線(xian)圈產生順向(xiang)(或(huo)逆(ni)向(xiang))旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)磁場(chang)，并與(yu)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)的(de)(de)磁鐵相互作用，如此就(jiu)(jiu)能使電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)順時(shi)/逆(ni)時(shi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)動。當電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)動到hall-sensor感(gan)應出(chu)另(ling)一組信號的(de)(de)位(wei)置時(shi)，控(kong)制(zhi)部(bu)又再開(kai)啟下一組功率(lv)(lv)(lv)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管(guan)(guan)(guan)，如此循環(huan)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)就(jiu)(jiu)可以依(yi)同(tong)一方向(xiang)繼續轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)動直(zhi)到控(kong)制(zhi)部(bu)決(jue)定(ding)要電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)停止則關閉功率(lv)(lv)(lv)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管(guan)(guan)(guan)(或(huo)只開(kai)下臂(bei)功率(lv)(lv)(lv)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管(guan)(guan)(guan))；要電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)反向(xiang)則功率(lv)(lv)(lv)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管(guan)(guan)(guan)開(kai)啟順序(xu)相反。

基本上功率晶(jing)(jing)體管(guan)的(de)(de)開(kai)法可舉(ju)例如下(xia)：AH、BL一(yi)(yi)(yi)組(zu)(zu)→AH、CL一(yi)(yi)(yi)組(zu)(zu)→BH、CL一(yi)(yi)(yi)組(zu)(zu)→BH、AL一(yi)(yi)(yi)組(zu)(zu)→CH、AL一(yi)(yi)(yi)組(zu)(zu)→CH、BL一(yi)(yi)(yi)組(zu)(zu)，但絕(jue)不(bu)能開(kai)成AH、AL或(huo)BH、BL或(huo)CH、CL。此外因為電(dian)子零件總有開(kai)關(guan)(guan)的(de)(de)響應時(shi)間(jian)，所以功率晶(jing)(jing)體管(guan)在關(guan)(guan)與開(kai)的(de)(de)交(jiao)錯(cuo)時(shi)間(jian)要將零件的(de)(de)響應時(shi)間(jian)考慮進去，否(fou)則(ze)當上臂(bei)(或(huo)下(xia)臂(bei))尚未完全(quan)關(guan)(guan)閉(bi)，下(xia)臂(bei)(或(huo)上臂(bei))就已開(kai)啟，結果(guo)就造成上、下(xia)臂(bei)短路而(er)使功率晶(jing)(jing)體管(guan)燒(shao)毀。

當電機轉動(dong)(dong)起來(lai)(lai)，控制部會再根據驅動(dong)(dong)器設定(ding)的(de)(de)(de)速(su)度(du)(du)及加/減速(su)率(lv)所組成(cheng)的(de)(de)(de)命(ming)令(Command)與hall-sensor信號變化的(de)(de)(de)速(su)度(du)(du)加以(yi)比(bi)對(或(huo)由軟(ruan)件運算(suan))再來(lai)(lai)決(jue)定(ding)由下一組(AH、BL或(huo)AH、CL或(huo)BH、CL或(huo)……)開(kai)關導通，以(yi)及導通時間長(chang)短。速(su)度(du)(du)不夠則開(kai)長(chang)，速(su)度(du)(du)過頭則減短，此部份工作(zuo)就由PWM來(lai)(lai)完成(cheng)。PWM是(shi)決(jue)定(ding)電機轉速(su)快或(huo)慢的(de)(de)(de)方式，如何(he)產生這樣的(de)(de)(de)PWM才是(shi)要達到(dao)較精準速(su)度(du)(du)控制的(de)(de)(de)核心。

高(gao)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)(su)(su)的(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度控(kong)(kong)(kong)制(zhi)必須考慮到(dao)系統的(de)(de)(de)(de)CLOCK 分(fen)辨率是(shi)否足以(yi)掌握處理(li)(li)軟件指令的(de)(de)(de)(de)時(shi)間(jian)，另外(wai)對(dui)于hall-sensor信(xin)號變(bian)(bian)(bian)化(hua)的(de)(de)(de)(de)資(zi)料存(cun)取(qu)方式也影響到(dao)處理(li)(li)器效能(neng)與(yu)判(pan)定正(zheng)確性(xing)、實(shi)時(shi)性(xing)。至于低轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)(su)(su)的(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度控(kong)(kong)(kong)制(zhi)尤其是(shi)低速(su)(su)(su)起動則(ze)(ze)因(yin)為(wei)回傳的(de)(de)(de)(de)hall-sensor信(xin)號變(bian)(bian)(bian)化(hua)變(bian)(bian)(bian)得(de)(de)更慢，怎樣擷取(qu)信(xin)號方式、處理(li)(li)時(shi)機(ji)以(yi)及(ji)根據電機(ji)特(te)性(xing)適(shi)當配(pei)置控(kong)(kong)(kong)制(zhi)參數值就顯得(de)(de)非常重要。或者速(su)(su)(su)度回傳改變(bian)(bian)(bian)以(yi)encoder變(bian)(bian)(bian)化(hua)為(wei)參考，使信(xin)號分(fen)辨率增(zeng)加以(yi)期(qi)得(de)(de)到(dao)更佳的(de)(de)(de)(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)。電機(ji)能(neng)夠運轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)順(shun)暢而且響應(ying)良好，P.I.D.控(kong)(kong)(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)(de)恰(qia)當與(yu)否也無法忽視。之(zhi)前提到(dao)直流無刷電機(ji)是(shi)閉回路(lu)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)，因(yin)此(ci)回授信(xin)號就等于是(shi)告(gao)訴(su)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)部電機(ji)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)(su)(su)距離目(mu)標速(su)(su)(su)度還(huan)差(cha)多少，這就是(shi)誤(wu)差(cha)(Error)。知道了誤(wu)差(cha)自然(ran)就要補償，方式有傳統的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)如(ru)P.I.D.控(kong)(kong)(kong)制(zhi)。但控(kong)(kong)(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)(de)狀態及(ji)環境其實(shi)是(shi)復雜多變(bian)(bian)(bian)的(de)(de)(de)(de)，若要控(kong)(kong)(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)(de)堅固耐用則(ze)(ze)要考慮的(de)(de)(de)(de)因(yin)素恐怕不是(shi)傳統的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)能(neng)完(wan)全掌握，所以(yi)模糊控(kong)(kong)(kong)制(zhi)、專(zhuan)家(jia)系統及(ji)神經(jing)網絡也將被納(na)入(ru)成為(wei)智能(neng)型(xing)P.I.D.控(kong)(kong)(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)(de)重要理(li)(li)論(lun)。

直流電動機和交流電動機區別

從結構上說，直流電(dian)機的原理相對簡單，但結構復(fu)雜，不便(bian)于維護。而交(jiao)流電(dian)機原理復(fu)雜但結構相對簡單，而且比(bi)直流電(dian)機便(bian)于維護。

直流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)是通過電(dian)(dian)(dian)(dian)刷和(he)換向器把電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)引入(ru)轉(zhuan)子電(dian)(dian)(dian)(dian)樞中(zhong)，從而使(shi)(shi)轉(zhuan)子在定(ding)(ding)子磁(ci)場(chang)中(zhong)受力而產生旋(xuan)轉(zhuan)。交(jiao)流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)（以常用的(de)交(jiao)流(liu)(liu)(liu)異步電(dian)(dian)(dian)(dian)動機(ji)為例）是把交(jiao)流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)通入(ru)定(ding)(ding)子繞組，從而在定(ding)(ding)轉(zhuan)子氣隙中(zhong)產生旋(xuan)轉(zhuan)磁(ci)場(chang)，旋(xuan)轉(zhuan)磁(ci)場(chang)在轉(zhuan)子繞組中(zhong)產生感應電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)，進而使(shi)(shi)轉(zhuan)子在定(ding)(ding)子磁(ci)場(chang)中(zhong)受力產生旋(xuan)轉(zhuan)。

1、直流特點：

（一(yi)）調速(su)性能好。所謂“調速(su)性能”，是指電動機(ji)在一(yi)定負(fu)載(zai)(zai)的(de)(de)條件(jian)下，根據需(xu)要，人為(wei)地改變電動機(ji)的(de)(de)轉速(su)。直流(liu)電動機(ji)可以在重負(fu)載(zai)(zai)條件(jian)下，實現(xian)均(jun)勻、平滑的(de)(de)無(wu)級調速(su)，而且(qie)調速(su)范圍較(jiao)寬。

（二）起(qi)動(dong)力(li)矩大。可以均勻(yun)而經濟地實現(xian)轉速調(diao)節(jie)。因(yin)此，凡是在(zai)重負載下(xia)起(qi)動(dong)或(huo)要(yao)求均勻(yun)調(diao)節(jie)轉速的機械。

例(li)如大型可逆軋鋼機(ji)、卷揚機(ji)、電力機(ji)車(che)、電車(che)等，都用直流直流電動機(ji)電動機(ji)拖動。

2、交流特點：

交(jiao)流電動機的(de)工作效率較高，又(you)沒有(you)煙(yan)塵(chen)、氣(qi)味，不污(wu)染環境，噪(zao)聲也較小。由于(yu)它的(de)一(yi)系列優(you)點，所以(yi)在工農業生產、交(jiao)通運輸、國防、商(shang)業及家(jia)用電器、醫療電器設備等各方(fang)面廣泛(fan)應用。