有刷直流電機(jī)是一種運(yùn)用非常廣泛的直流電機(jī)傳動(dòng)設(shè)備,在智能家居,家用電器,汽車傳動(dòng),工業(yè)自動(dòng)化,機(jī)器人設(shè)備,電子產(chǎn)品,醫(yī)療器械設(shè)備等領(lǐng)域;有刷電機(jī)的定子上安裝有固定的主磁極和電刷,轉(zhuǎn)子上安裝有電樞繞組和換向器。直流電源的電能通過電刷和換向器進(jìn)入電樞繞組,產(chǎn)生電樞電流,電樞電流產(chǎn)生的磁場與主磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,使電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)負(fù)載。由于電刷和換向器的存在,有刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,可靠性差,故障多,維護(hù)工作量大,壽命短,換向火花易產(chǎn)生電磁干擾。有刷直流電機(jī)按照結(jié)構(gòu)類型、應(yīng)用場景分為如下幾種產(chǎn)品:
1.有刷盤式繞組電機(jī)。有刷盤式繞組電機(jī)以稀土材料粘結(jié)在一缸體上,漆包銅線繞成的盤式繞組置于缸體之內(nèi),構(gòu)成轉(zhuǎn)子。電機(jī)相位靠機(jī)械式換相器調(diào)整。機(jī)械式換相器是靠固定的炭制電刷與轉(zhuǎn)動(dòng)的銅制換相面摩擦來調(diào)整電壓相位的。這種電機(jī)在使用中電刷一直在磨損,電機(jī)的壽命很難超過2000h。同時(shí),由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速較高,必須采取兩級齒輪減速,這就帶來了兩個(gè)問題,一是噪聲較大,二是效率損失大,經(jīng)減速后的電機(jī)額定效率往往只能達(dá)到68%~72%。而電動(dòng)自行車所用的蓄電池的容量是有限的,一般就是36V/12Ah的容量,如電機(jī)效率不高,將使電耗增加,影響續(xù)行里程。
2.有刷印制繞組電機(jī)。有刷印制繞組電機(jī)以印制銅箔板作為繞組,電機(jī)重量減輕了。由于這種電機(jī)全部是在自動(dòng)生產(chǎn)線上生產(chǎn)的,工藝有可靠保證,從而使電機(jī)的壽命提高到3000h,噪聲大幅度下降,效率提高到72%~76%。但這種電機(jī)有“嗡嗡”的高頻噪聲,靠齒輪減速后效率仍不理想,有刷換相器的使用使電機(jī)壽命無法再提高。
3.有刷壓制繞組電機(jī)。這種電機(jī)通過將繞制好的銅線壓制成一種新型繞組,其效率可提高到74%~78%。這種電機(jī)仍然被較多電動(dòng)自行車廠家采用,但其存在的效率、噪聲、壽命缺陷仍然是必須改進(jìn)的問題。