永磁小电机基本原理有哪些及哪些种类

　　永磁小电机基本原理有哪些及哪些种类

　　有刷电机的定子上装置有固定的主磁极和电刷，转子上装置有电枢绕组和换向器。直流电源的电能经过电刷和换向器进入电枢绕组，发生电枢电流，电枢电流发生的磁场与主磁场相互作用发生电磁转矩，使电机旋转带动负载。因为电刷和换向器的存在，有刷电机的结构复杂，可靠性差，毛病多，保护作业量大，寿数短，换向火花易发生电磁搅扰。

　　永磁小电机的作业原理图如图2-1所示。在永磁小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。滚动部分有环形铁芯和绕在环形铁芯上的绕组。

　　图2-1所示的两极永磁小电机的固定部分(定子)上装设了一对直流励磁的停止的主磁极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，线圈的首端和末端别离连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。换向片之间相互绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。换向器固定在转轴上，换向片与转轴之间亦相互绝缘。在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2，当电枢旋转时，电枢线圈经过换向片和电刷与外电路接通。

　　品种

　　①有刷盘式绕组电机。有刷盘式绕组电机以稀土材料粘结在一缸体上，漆包铜线绕成的盘式绕组置于缸体之内，构成转子。电机相位靠机械式换相器调整。机械式换相器是靠固定的炭制电刷与滚动的铜制换相面摩擦来调整电压相位的。这种电机在运用中电刷一直在磨损，电机的寿数很难超越2000h。一起，因为电机的转速较高，必须采纳两级齿轮减速，这就带来了两个问题，一是噪声较大，二是功率丢失大，经减速后的电机额外功率往往只能达到68%～72%。而电动自行车所用的蓄电池的容量是有限的，一般就是36V/12Ah的容量，如电机功率不高，将使电耗添加，影响续行路程。

　　②有刷印制绕组电机。有刷印制绕组电机以印制铜箔板作为绕组，电机重量减轻了。因为这种电机全部是在自动出产线上出产的，工艺有可靠保证，从而使电机的寿数提高到3000h，噪声大幅度下降，功率提高到72%～76%。但这种电机有“嗡嗡”的高频噪声，靠齿轮减速后功率仍不理想，有刷换相器的运用使电机寿数无法再提高。

　　③有刷压制绕组电机。这种电机经过将绕制好的铜线压制成一种新型绕组，其功率可提高到74%～78%。这种电机仍然被较多电动自行车厂家选用，但其存在的功率、噪声、寿数缺陷仍然是必须改善的问题。

　　轮毂式有齿轮传动的永磁小电机，由盘形电枢有刷电机和齿轮减速兼传动系统两部分构成。盘形电枢是高速滚动的转子。轮毅式有齿轮传动的永磁小电机的结构如图2-2所示。电机的转矩经过轴传递给榜首级齿轮，经齿轮减速带动轮毂外壳滚动。

　　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，装置便利。绕组编制好之后，用树脂加玻璃纤维放进模内热压成型，在运转中因为电刷和换向器摩擦，又有齿轮啮合减速，所以有刷电机的运转声响比无刷电机声响要大。

　　为了习惯轮毂结构，将有刷电机规划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，规划转速为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规整摆放的换向片。图2-3(b)所示的是放在外转子内的距离摆放着10块磁钢的定子，在中心的毂板上开有两个孔，电刷的刷握就设在孔的背侧，电刷带着导线被绷簧从刷握中弹出。

　　有刷电机的定子轴端套有一个螺母，其作用是防止在加工中损伤轴上的螺纹。把电刷整理好装入刷握中，然后将这一端送进图2-3(a)所示的孔中，电刷就可以触摸换向器平面，凭借绷簧的弹力对换向器压紧，而磁钢正好进入外转子绕组中，只留一个很小的环形气隙。这个环形气隙的直径越大，电机发生的转矩也越大。

　　因为有刷电机在规划中的改善，无须齿轮减速，可完成低噪声、低成本。许多低价位的电动自行车广泛选用了这种电机。但这种电机扭矩小，载重负荷小，爬坡才能不佳，运用时耗电较多，仍然选用机械式的电刷换相器，电机寿数问题尚未得到解决，因此中高档电动自行车均未选用这种电机。