直流电机的维护保养(正式版)

文件编号：TP-AR-L3357

In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.

（示范文本）

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直流电机的维护保养(正

式版)

直流电机的维护保养(正式版)

使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。

1．短期维护

轧钢企业现场工况条件比较恶劣，如维护保养不

当，就会出现直流电机换向变差的情况。根据现场实

际工况条件优选碳刷，正确调整碳刷，可以使电机恢

复正常的换向，确保电机的正常运行。

(1)碳刷的选用

碳刷的选用应综合其材料类别、电阻系数、密

度、允许电流密度、允许速度、抗弯强度、硬度等技

术参数进行优选。

如一台Z450-4B直流电机，额定功率700kW，额

定电流1240A，最高转速1400r/min。该电机实际负

荷为90％额定值，原随机配备的某牌号碳刷，在使用中表面油化，换向器表面出现黑色碳膜，碳刷磨损消耗很大，使用寿命不足1个月。经分析，选拜了一种电阻系数、密度、抗弯强度、允许电流密度及线速度较之原来均有提高的碳刷（表1）。磨合后，换向器表面重新形成良好的氧化膜，碳刷使用寿命达到了半年左右。

表1

(2)碳刷数量的最优配置

直流电机中碳刷数量应满足国标规定的负荷能力。按照《Z系列中型直流电动机技术条件》

ZBK23001-89中的要求，金属轧机用直流电动机应能承受如下连续过载：①在额定电压、转速下，带115％额定负载连续运行；②在额定电压、转速、负

载连续运行之后，紧接着以125%额定负载运行2h。

如某Z400-4B直流电机，额定功率400kW，额定电流715A。电机共有4个刷握杆，每个刷握杆上安装了6只碳刷，碳刷表面尺寸为25mm×32mm。那么碳刷设计工作面积（cm2）为：

单只碳刷表面积×每个刷握杆上的碳刷数量×电机极对数=25×32×6×2=9600mm2=96cm2

在125%额定负载下，碳刷的工作电流密度为：715A×l.25÷96cm2=9.3A/cm2，在碳刷理论最佳工作电流密度8～12A/cm2的范围内。但在实际使用中，该电机最大负荷电流仅为600A，也就是说，该电机碳刷最大工作电流密度为：600A=96cm2=6.25A/cm2。远低于碳刷理论最佳工作电流密度的下限值

8A/cm2。

碳刷工作电流密度过小，会造成电机换向器表面

出现线状和槽状刻痕，缩短换向器的车削处理周期，缩短电机的使用寿命。反之，碳刷工作电流密度过大，则会造成碳刷及换向器表面发热、换向火花大。如表2对碳刷数量进行调整后，有效地避免了换向器表面的现状和槽状刻痕现象。

表2

(3)碳刷的布置

直流电机换向器刷握杆上的碳刷一般是平均布置的。但在需要对碳刷数量进行调整时，就必须重新布置。图1中，直流电机刷握杆上装有8只碳刷，如需减少碳刷使用数量，则要依次去掉1#、8#、2#、7#轨道的碳刷。如果换向器表面出现线状和槽状刻痕，或局部有烧灼痕迹，为了改善换向，应把碳刷移到空闲且状况较好的轨道上。(4)刷架中心线的调整

电机制造厂一般把碳刷定位在磁极几何中性线上，进行两个转动方向的调整。在某些轧钢厂，电机的转动方向是单一的。在这种情况下，可以适当调整碳刷刷架，来改善特定方向的换向状况，减小甚至消除换向火花。

刷架中心线的调整应仔细，并做好相应的标记。刷架每次移动不得超过2mm，调整后需在正常负荷下运行至少5min，以确定刷架调整位置是否适当。如果换向状况变好，则以此为基点再进行微调，每次在正常负荷下至少运行5min，直到找到最佳换向状态。

如果在第一次调整后，换向状况变差，则需向相反方向调整刷架。对直流电机来说，沿电枢旋转方向移动刷架，会减少换向补偿效果；反之，如果逆着电枢旋转方向移动刷架，则换向补偿作用加强。

如果刷架调整对换向没有明显的改善，则应该把碳刷刷架移回到初始标记位置上。

2.预防性维护

短期维护的一些方法可以排除直流电机出现的突发性换向故障，但为了保证直流电机长期稳定、可靠的运行，预防性的、周期性的维护是必要的。

定期检查和维护可以降低电机的故障维护费用并保持电机的良好运行状态。表3是直流电机的定期维护计划表，也可以根据直流电机的实际运行情况和工况条件适当修改。

表3

为了保持直流电机良好的换向性能，应从以下几个方面对碳刷进行日常检查、更换。

(1)确认碳刷辫螺丝是紧固的，刷辫不影响碳刷

的自由运动；

(2)确保碳刷辫不接触到电机内部非绝缘部分；

(3)检查碳刷能否在刷握内自由移动，弹簧的位置必须正确，功能正常；

(4)刷握离换向器表面的距离应一致；

(5)碳刷换型时，必须同时更换所有的碳刷，不允许不同牌号、材质的碳刷混用。

(6)在调整或更换碳刷前后，必须跟踪观察电机的运行状况；

(7)更换的碳刷应适合换向器表面曲线。

对换向器表面的清洁，应使用干燥纯净的压缩空气吹扫，不能使用任何液体溶剂，它们会造成换向器表面、云母、玻璃无纬带等材料的烧蚀。工业酒精也应尽量避免使用。

换向器玻璃无纬带中渗入污物后，其片间电压作

用于污物上，电流流过，造成发热、烧灼，烧焦的无纬带在自身缠绕张力的作用下易断裂，引起内部器件的损坏。为此，一旦发现无纬带烧焦、燃烧，就必须予以更换。

换向器有轻微条纹或凹槽，可以采取研磨或抛光方式处理。可用干净粗布擦拭换向器，有利于形成和保持换向器氧化膜。

当换向器表面异常粗糙，有较深的条状、槽状磨痕，换向时噪声很大，换向火花严重，或者出现碳刷磨损加剧，则需要对换向器进行车削处理。

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直流电机测试方法和常见不良问题的分析

测试方法和常见不良问题的分析 一、测试方法 1.电机空载转速及电流的测试 1）定义：在额定电压下（指要求的加到电机端子上的电 压, 并不是指电源电压），无负载时的电机每分钟转动的圈 数 （空载转速）及此时流过端子的电流 2）测试方法：使用测速计、胶轮、直流电源，如下连接, 直流电源 电机测速计 参考测试 方法：使 用电机综 合测试仪测试（但誨定范围及电机的冲片槽数，测试 数据不准） 2.负载转速及电流的测试 1）定义：在额定电压下（指要求的加到电机端子上的电 压, 并不是指电源电压），额定负载时的电机每分钟转动的 圈数（负载转速）及此时流过端子的电流（负载电 流） 2）测试方法：见上图，一般选择胶轮的直径为20mm,如 果负载为M gem,则所挂舷码的重量则为M g,同时胶 轮上的圈数取决于绳子A处必须松动才行（即祛码的重 量必须全部加到轮子上才行） 3.堵转力矩和堵转电流的测试

1）； “ 定义：使电机正好停止转动时的负载力矩Ts即为堵转力

矩，此时的电流即为堵转电流Is 3)一般采用两点法进行测试，选择两个负载T1及T2,测 试此负载下的nl> n2及II、12,使用下而的公式计算堵 转力矩和堵转电流： Ts=(n2Tl-nlT2)/(n2-nl) I S=(I2T1-I2T2)/(T1-T2)+(I1-I2)/(T1-T2)*T S 注意点：T1最好在最大效率点附近，而T2最好在最大 功率点附近 参考测试方法：可以采用测功计测试(不精确)或者使 用扭力计测试(较准) 4.窜动量的测试 1)定义：转子在电机中沿轴向可以松动的最大的间隙量 2)测试方法：使用百分表，电机轴前后最大窜动的位置在 百分表上显示的位置分别是A和B，则电机窜动量为B-A 电机 5.电流波形 1)定义：电机在额定电压下旋转时，流过电机两端子间的电 流的变化的波形，可以用示波器进行显示 2)测试方法：如图连接，示波器上显示的波形即为电机的电 流波形，电容一般为qf的电解电容，如果槽数为n 个，则 电机转动一周的完整的波形数为2n个

直流电机设计程序

直流电机设计程序 3.1 主要指标 1. 额定电压 2. 额定功率 3. 额定转速 4. 额定效率 3.2 主要尺寸的确定 5. 结构型式的选择 6. 永磁材料的选择 选用烧结钕铁硼 7. 极弧系数 8. 电负荷 9. 长径比 10. 计算功率 11. 电枢直径 12. 极数 p=4 13. 极距 14. 电枢长度 cm D L a a 5.10157.0=?==λW P p N N N 76678.0378.021321'=??+=+=ηηcm D cm n B A p D a N i a 151.157.06006.0906.0766101.6'''101.63333==??????=??=取 λαδcm p D 89.54 21514.32=??==πτ

15. 气隙 δ=0.06cm 16. 电枢计算长度 3.3 绕组设计 17. 绕组形式 选用单叠绕组 18. 绕组并联支路对数 a=p=4 19. 槽数 20. 槽距 21. 预计气隙磁通 22. 电枢电动势 23. 预计导体总数 24. 每槽导体数 25. 每槽元件匝数 式中 每槽元件数 u=2 26. 实际每槽导体数 cm L L a ef 62.1006.025.102=?+=+=δ45 1533=?==a D Q cm Q D t a 05.145 1514.32=?==πwb B L ef i 34 4 1025.2106.062.1089.56.010''-?=????=?=ΦδταδV U E N N a 48.203 78 .021321=?+=+=η910 600 1025.2448 .20460'60'3=?????=Φ= -N a n p aE N δ2 .2045 910''===Q N N s 5 05.52 22.202''==?== s s W u N W 取20 5222=??==s s uW N

电机控制器检测标准

电机控制器检测试验标准 1、环境条件 1.1实验环境条件： 1.1.1温度在-20℃-40℃。 1.1.2相对湿度在10%-75%之间。 1.2使用环境条件： 1.2.1当环境温度在-20℃-80℃时，控制器能按规定的定额运行。 1.2.2在相对湿度不超过100%情况下能正常工作，即控制器表面产生凝露时也可正常工作。 2、实验检查项目 2.1机械尺寸及外观检测 2.1.1按照产品的设计图纸，检查控制器外形和安装尺寸是否符合要求，外观是否整洁无损伤，表面是否贴有检验标识和铭牌，字迹内容要求清晰无误。 2.1.2控制器出线铜排表面平整，安装牢固可靠，整齐无污渍。 2.2基本性能检测 2.2.1控制器可在规定的电压和电流下正常运行。 2.2.2控制器应可以使无刷直流电机实现怠速、正反转运行、调速等基本功能的控制。 2.3各种保护功能及信号输出检测 2.3.1过温检测：当控制器在超过规定温度时自动停止运行，并在温度降低到允许值时才可以继续运行。 2.3.2过流检测：当控制器的母线或相线电流超过允许值时应能自动断电保护并发出报警信号。 2.3.3过压检测：当控制器的输入电压超过其最大输入电压时自动发出报警信号。 2.3.4欠压检测：当控制器的输入电压低于其最小输入电压时自动报警信号。 2.3.5堵转检测：在电机堵转超过规定时间时，控制器应停止对电机输出电流，并发出报警信号。 2.3.6霍尔故障检测：当电机的位置传感器输出异常信号时，控制器应停止对电机输出电流，并发出报警信号。 2.3.7加速器信号异常检测：当控制器检测到加速踏板在上电时的信号异常时禁止对电机

输出，并发出报警信号。 2.3.8刹车断电：当控制器检测到刹车信号输入时停止对电机输出。 2.3.9刹车复位：当控制器发生过温、过压、欠压、堵转、霍尔故障、加速器信号异常等故障后，检测到故障消失且有刹车信号输入后即可复位。 2.3.10速度输出信号：控制器应能根据电机转速的变化而输出对应的脉冲信号。 保护系统检验按照GB/T 3859.1-1993的6.4.13的要求进行。 6. 4.13保护系统的检验 保护系统检验主要包括各种过电流保护装置的过流整定；快速熔断器和快速开关的正确动作}各种过电压保护设施（如避雷器、浪涌过电压抑制器、重复过电压阻容吸收器等）的正确工作，装置冷却系统的保护设施（如风速、流量、水压等继电器）的正常动作，作为安全操作的接地装置和开关的正确设置以及各种保护器件的互相协调。 由于变流器保护系统形式繁多，因而不可能提出一个通用的检验规则。总的要求是，保护系统的检验应尽可能在不使变流器各部件受到超过其额定值冲击的条件下进行。出厂试验时保护系统动作的检验不包括那些动作时会发生永久性损坏的器件（如熔断器），因而，本标准6.4. 13.1规定的b、c两种试验除非有专门的规定，否则不是必须进行的。整个变流器系统过电流保护设旅性能的检验，可根据产品技术条件的规定进行。而熔断器的保护性能，则只有在认为有十分必要时，由供需双方商定，按有关规定进行。 6.4.13.1过电流保护检验 a．持续过电流保护检验 本试验可与6.4.3额定电流试验同时进行。调整限流元件（如过电流继电器或自动开关等）的整定值使与产品技术条件的规定值相符，如果设备中采用了保护变流器免受过电流冲击的控制系统，则其性能也应检验； b．直流侧短路保护检验 在直流侧做人为短路，检验快速熔断器和快速开关等保护器件的正确动作， c．交流侧短路保护检验 在电路臂做人为短路，检验交流侧保护器件的正确动作。 6. 4.13.2过电压保护检验 装置过电压（见5.7.8.3）的测量一般可使用高频示波器，其频率响应须在40 MH：以上，有条件时，可与同步开关及峰值电压表配合使用，测量数据以示波器为准。 a．分合闸引起的浪涌过电压保护措施的检验

高压电机日常维护保养要求

1.目的 确保高压电机维修保养质量,特制定此规程. 2.适用范围 高压电动机 3.定义（无） 4.权责 5.维修保养要求 1）对温度监控系统的要求 1.1）温度监控系统的硬件要正常，软件要求有报警跳停的连锁。轴承温度超过80度报警， 超过100度跳停；线圈温度超过120度报警，超过140度跳停。 1.2）如果运行中出现报警，应该马上检查可能的原因，如机械负载增大原因，系统电压偏 低原因、轴承振动大原因或其它故障原因等。 1.3）要每个月检查测试温度监控系统是否完好。 1.4）报警不全的，要尽快完善这些报警。 2）日常巡检和维修要求 2.1）每8小时要巡检一次。要测量电机轴承位和电机外壳的温度，并登记在现场的记录本 上；要用听棒听电机的振动和声音。有异常时（如振动值大于3mm/s,轴承温度超过75 摄氏度等），要用测振仪测量振动值，也登记在现场的记录本上。如果振动持续加大 比较块，就要结合轴承的温度等综合分析是否需要停机。如果变化不大，制定应急预 案，电机勤加油，等到停机时就要检查原因并处理，如找正，检查轴承的磨损，检查 润滑油的状况等。 2.2）对于有异常而一次停机没有解决好的，要持续跟踪，尽快解决问题； 2.3）电机绝不允许有水，油或其它杂物落入电机；检查通风系统内是否有异物进入，是否 畅通。 3）日常保养要求 3.1）对于有导轴电流的碳刷，要每个月检查一次碳刷的磨损情况，并确认与轴接触良好。 3.2）每个1年测量一次对地绝缘和线圈直流电阻。 3.3）每个月用压缩空气吹净电机散热器内部的尘土。 3.4）每6个月要检查一次联轴器磨损和对中情况。找正时做好检查记录，拍好照，以备检 查。因为集团有周期性检查联轴器的要求。但对于对于振动较大，有异响的高压电机， 要求1个月检查一次联轴器的磨损情况。 3.5）统一润滑油。永新基地高压电机铭牌上要求的润滑油脂有如下几种：NO3锂基脂， SRI-2(特级高速轴承润滑脂)，7008通用航空润滑油脂。按殷总的指示，以后永新基

电机检验标准

电机检验标准 1.0 目的规范电机检验作业，确保电机各项性能以质量达到标准要求，杜绝不合格产品进仓、出厂。1.1 总装好的电动机要进行试验，主要验证电动机性能是否符合有关标准和技术条件的要求;设计和制造上是否存在影响运行的各种缺陷;另外，通过对试验结果的分析，从中找出改进设计和工艺、提高产品质量的途径。 2.0 范围适用于公司的电机检验作业。 3.0 定义/参考3.1 《过程和产品的 测量和控制程序》3.2 《不合格品控制程序》4.0 作业流程生产车间(产品送检) 品管课(检验) 检测结果评审检验结果填报《检验报告单》 PQC 加强监督控制判定合格入库返工处理品管课(异常反馈单) 不合格5.0 检验项目生产部门按生产工单号进行生产，生产完工的产品置于…待检?区，并通知品管课检验员进行检测。5.1 检验实施品管课检验员接到通知后按照生产工单号，即前往…待检? 区，核对产品的品名、型号规格、数量、批号等。了解任务期限，准备好记录表格和检测工具，随后进行检验。5.2 检验方式检验员对所有组装的电机全检。5.3 检验程序、方法与要求5.3.1 检验员根据生产部门的生产工单单号进行检验工 作。5.3.2 。产品检验程序和方法、要求见《电机检测基准》5.4 检验的工具、性能要点及故障处理5.4.1 检测的工具万用表、电桥、耐压仪、游标、电机检测台等。5.4.2 对外观符合要求的电机:其引出线端子、接线应紧固，不可有松脱现象。5.4.3 三相电机应测量三相直流电阻，三相电阻应平衡;单相电机应测量主、副绕组的直流电阻。5.4.4 所有电机都应做耐压试验，考验绕组对机壳或相间的绝缘强度。5.4.5 所有电机都应做空载、堵转试验。其三相电流应平衡，其空载、堵转损耗应符合标准。5.4.6 检测时出现以下情况停止做下一步试验，应排除故障: 接线端子、接线螺帽未紧，三相直流电阻不平衡超过平均值?5，耐压试验时击穿、闪络，三相空载、堵转电流过大、过小、不平衡值超过 10,、损耗过大，电

无刷直流永磁电动机设计流程和实例

无刷直流永磁电动机设计实例 .主要技术指标 1. 额定功率：P N=30W 2. 额定电压：U N =48V，直流 3. 额定电流：l N：：：1A 3. 额定转速：n N =10000r/min 4. 工作状态：短期运行 5. 设计方式：按方波设计 6. 外形尺寸：0.036 0.065m ?主要尺寸的确定 1. 预取效率—-0.63、 2. 计算功率p 直流电动机P' - =0.85 30-40.48W ,按陈世坤书 n N 0.63 长期运行P u丄丄P N 3叩 短期运行P -?丄P N 4们 3. 预取线负荷A =11000A/m 4?预取气隙磁感应强度B§=0.55T 5. 预取计算极弧系数:-=0.8 6. 预取长径比（L/D）入’=2

7 ?计算电枢内径 根据计算电枢内径取电枢内径值 。衬=1.4 10 ° m 8. 气隙长度：=0.7 10 "m 9. 电枢外径 D j =2.95 10，m 10. 极对数p=1 11. 计算电枢铁芯长 L 、，D i1=2 1.4 10^ =2.8 10^m 根据计算电枢铁芯长取电枢铁芯长 L= 2.8 10^m 2 ■ Di1 3.14 1.4 10 T = ---------------------------------- = 2p 2 13.输入永磁体轴向长Lm =L =2.8 10，m ?定子结构 1. 齿数 Z=6 2. 齿距 3 "「 4 10 J .733 10% 3. 槽形选择 梯形口扇形槽, 见下 图。 4. 预估齿宽：b t = d 』 733 汩 °. 55 7294 10讣,B t 可由 1.43 0.96 BZ 5. 设计者经验得 1.43T , b t 由工艺取 0.295 10'm 预估轭高：h j1 礙 22 0.8 O. 55 = O .323 10，m 2IB j1K Fe 2K Fe B j1 2 0.96 1.56 B j1可由设计者经验得1.53T , h j1由工艺取0.325 10'm 根据齿宽和轭高作出下图，得到具体槽形尺寸 6.1P 「 6.1 40.48 ‘■： ?工 i A s B/ n N 3 10.8 11000 0.55 2 10000 = 1.37 10-m 12.极距 __2 = 2.2 10 m 3

永磁直流电机设计

永磁直流電機設計 1.電機主要尺寸與功率,轉速的關系: 與異步電機相似,直流電機的功率,轉速之間的關系是: D22*Lg=6.1*108*p’/(αP*A*Bg*Ky*n) (1) D2 電樞直徑(cm) 電机初設計時的主要尺寸 Lg 電樞計算長度(cm) 根據電机功率和實際需要確定 p’計算功率(w) p’=E*Ia=(1+2η)*P N/3η E=Ce*Φ*n*Ky=(P*N/60*a)*Φ2*n*Ky*10-8 Ce 電勢系數 a 支路數在小功率電機中取a=2 p 极數在小功率電機中取p=2 N 電樞總導体數 n 電机額定轉速 Ky 電樞繞組短矩系數小功率永磁電机p=2時,采用單疊繞組Ky=Sin[(y1/τ)*π/2] y1繞組第一節矩 αP 極弧系數一般取αP=0.6~0.75 正弦分布時αP=0.637 Φ每極磁通Φ=αP*τ*Lg*Bg τ極矩(cm) τ=π*D2/P Bg 氣隙磁密(Gs) 又稱磁負荷對鋁鎳Bg=(0.5~0.7) Br 對鐵氧体Bg=(0.7~0.85) Br, Br為剩磁密度 A 電樞線負荷 A=Ia*N/(a*π*D2)Ia電樞額定電流對連續運行的永磁電動机,一般取A=(30~80)A/cm另外電機負荷Δ= Ia/(a*Sd),其中Sd=π*d2/4 d為導線直徑.為了保証發熱因子A*Δ≦1400 (A/cm*A/mm2 )通常以電樞直徑D2和電樞外徑La作為電机主要尺寸,而把電動機的輸出功率和轉睦為電机的主要性能,在主要尺寸和主要性能的基礎上,我們就可以設計電機了. 在(1)式的基礎上經過變換可為:

D22*Lg*n/P’=(6.1*108/π2)*1/(αP*Bg*A)=C A 由上式可以看, C A的值並不取決於電機的容量和轉速,也不直接與電樞直徑和長度有關,它 僅取決於氣隙的平均磁密及電樞線負荷,而Bg和A的變化很小,它近似為常數,通常稱為電機 常數,它的導數K A=1/C A=(p’/n)/(D22* Lg)∞αP*Bg*A 稱為電機利用系數,它是正比於單位電 樞有效体積產生的電磁轉矩的一個比例常數. 2.直流電機定子的確定 2.1磁鋼內徑 根據電機電樞外徑D2確定磁鋼內徑 Dmi=D2+2g+2Hp 其中g為氣隙長度,小功率直流電機g=0.02-0.06cm ,鐵氧體時g可取得大些,鋁鎳鈷磁 鋼電機可取得較小,因鐵氧體H C較大.氣隙對電機的性能有很大的影響,較小的g可以使電樞 反應引起的氣隙磁場畸變加劇,使電機的換向不良加劇,及電機運行不穩定,主極表面損耗和 噪音加劇,以及電樞撓度加大,較大的氣隙,使電機效率下降,溫升提高. 有時電機磁鋼采用極靴,這樣可以起聚磁作用,提高氣隙磁密,還可稠節極靴 形狀以改善空載氣隙磁場波形,負載時交軸電樞反應磁通經極靴閉,合對永磁磁 極的影響較小.但這樣會使磁鋼結構复雜,制造成本增加,漏磁系數較大,外形尺 寸增加,負載時氣隙磁場的畸變較大.而無極靴時永磁體直接面向氣隙,漏磁系數小,能產生較多的磁通,材料利用率高,氣隙磁場畸變,而且結構簡單,便於生產. 其缺點是容易引起不可逆退磁現象. Hp 極靴高(cm) 無極靴結構時Hp=0 2.2磁鋼外徑 Dm0=Dmi+2Hm (瓦片形結構) Hm 永磁體磁路長度,它的尺寸應從滿足(1)有足夠的氣隙磁密(產生不可逆退磁),(2)在要求的任何情運行狀態下會形成永久性退磁等方面來確定,一般Hm=(5~15)g Hm越大,則氣隙磁密也越大,否則,則氣隙磁密也越小. 2.3磁鋼截面積Sm 對于鐵氧體由于Br小,則Sm取較大值,而對于鋁鎳鈷來說, Br較大,則Sm取小值. 環形鐵氧體磁鋼截面積: Sm=αP*π*(Dmi+Hm)Lg/P (cm)

电机检验标准

1.0 目的规范电机检验作业，确保电机各项性能以质量达到标准要求， 杜绝不合格产品进仓、出厂。 1.1 总装好的电动机要进行试验，主要验证电动机性能是否符合有关标准和 技术条件的要求；设计和制造上是否存在影响运行的各种缺陷；另外， 通过对试验结果的分析，从中找出改进设计和工艺、提高产品质量的途 径。 2.0 范围适用于公司的电机检验作业。 3.0 定义/参考 3.1 《过程和产品的测量和控制程序》 3.2 《不合格品控制程序》 4.0 作业流程 生产车间（产品送检）品管课（检验）

检测结果评审 检验结果填报《检验报告单》 PQC加强监督控制判定 合格入库 返工处理品管课（异常反馈单）不合格 5.0 检验项目生产部门按生产工单号进行生产，生产完工的产品置于 ‘待检’区，并通知品管课检验员进行检测。 5.1 检验实施品管课检验员接到通知后按照生产工单号，即前往‘待检’区， 核对产品的品名、型号规格、数量、批号等。了解任务期限，准备好记录表格和检测工具，随后进行检验。 5.2 检验方式检验员对所有组装的电机全检。 5.3 检验程序、方法与要求 5.3.1 检验员根据生产部门的生产工单单号进行检验工作。 5.3.2 产品检验程序和方法、要求见《电机检测基准》。 5.4 检验的工具、性能要点及故障处理 5.4.1 检测的工具万用表、电桥、耐压仪、游标、电机检测台等。 5.4.2 对外观符合要求的电机：其引出线端子、接线应紧固，不可有松脱现 象。

5.4.3 三相电机应测量三相直流电阻，三相电阻应平衡；单相电机应测量主、 副绕组的直流电阻。 5.4.4 所有电机都应做耐压试验，考验绕组对机壳或相间的绝缘强度。 5.4.5 所有电机都应做空载、堵转试验。其三相电流应平衡，其空载、堵转损耗应符 合标准。 5.4.6 检测时出现以下情况停止做下一步试验，应排除故障：接线端子、 接线螺帽未紧，三相直流电阻不平衡超过平均值±5%，耐压试验时击 穿、闪络，三相空载、堵转电流过大、过小、不平衡值超过10％、损 耗过大，电机异常发热，异味，振动大，异响等。并做好相关记录。 5.5 检验判定检验结果依据电机检测基准进行判定。 5.6 不合格品依据《不合格控制程序》规定处理。 5.7 检验记录： 5.7.1 检测结果记录于《电机检验报告单》，经检验员签字盖章，由品管课 录入ERP系统进行产品核销并保留存档。 5.7.2 检测判定不合格时，检验员应及时对不合格电机做出标识，并及时通 知生产部门，生产部门负责返修措施。如发现批量异常时，检验员应 签发《质量异常反馈单》给生产部门及品管主管，并责令停止生产。 品管课主管应会同生产部门追查原因并采取纠正措施，记录于《质量 异常反馈单》。 5.7.3 返工后的产品须重新提交品管检验员复检，只有经最终检验判定合格 的产品方可入库。 5.7.4 周品质分析品管课应于每周一统计上一周全部检测的品质状况， 并就最终检测中发现的品质异常进行分析，形成书面报告。 6.0 应用表单 6.1 《电机检验报告单》 6.2 《质量异常反馈单》

小型永磁直流电机设计

小型永磁直流电机设计（部分） Ap1008331谢志恒 1.电机主要尺寸与功率,转速的关系: 与异步电机相似,直流电机的功率,转速之间的关系是: D22*Lg=6.1*108*p’/(αP*A*Bg*Ky*n) (1) D2 电枢直径(cm) 电机初设计时的主要尺寸 Lg 电枢计算长度(cm) 根据电机功率和实际需要确定 p’计算功率(w) p’=E*Ia=(1+2η)*P N/3η E=Ce*Φ*n*Ky=(P*N/60*a)*Φ2*n*Ky*10-8 Ce 电势系数 a 支路数在小功率电机中取a=2 p 极数在小功率电机中取p=2 N 电枢总导体数 n 电机额定转速 Ky 电枢绕组短矩系数小功率永磁电机p=2时,采用单叠绕组Ky=Sin[(y1/τ)*π/2] y1绕组第一节矩 P 极弧系数一般取αP=0.6~0.75 正弦分布時αP=0.637 Φ每极磁通Φ=αP*τ*Lg*Bg τ极矩(cm) τ=π*D2/P Bg气隙磁密(Gs) 又称磁负荷，对铝镍Bg=(0.5~0.7) Br，对铁氧体Bg=(0.7~0.85) Br, Br为剩磁密度 A 电枢线负荷A=Ia*N/(a*π*D2)Ia电枢额定电流对连续运行的永磁电动机,一般取A=(30~80)A/cm另外电机负荷Δ= Ia/(a*Sd),其中Sd=π*d2/4，d为导线直径。为了保证发热因子A*Δ≦1400 (A/cm*A/mm2 )通常以电枢直径D2和电枢外径La作为电机主要尺寸,而把电动机的输出功率和转速为电机的主要性能,在主要尺寸和主要性能的基础上,我们就可以设计电机了。

在(1)式的基础上经过变换可为: D22*Lg*n/P’=(6.1*108/π2)*1/(αP*Bg*A)=C A 由上式可以看, CA的值并不取决於电机的容量和转速,也不直接与电枢直径和长度有关,它仅取决於气隙的平均磁密及电枢线负荷,而Bg和A的变化很小,它近似为常数,通常称为电机常数,它的导数K A=1/C A=(p’/n)/(D22* Lg)∞αP*Bg*A称为电机利用系数,它是正比於单位电枢有效体积产生的电磁转矩的一个比例常数。 2.磁钢的选择: 2.1磁钢的材质 在永磁直流电机中,磁钢相当于串激电中的定子线圈中,它在定子铁壳中产生磁场,它和其它电机一样,是利用电磁感应原理在磁场媒质中进行能量转换的,磁场在能量转换过程中起媒介作用,在永磁直流电机中产生磁场的磁源是充过磁的永磁体,也叫磁钢，充过磁的磁石性能对电机的性能有很大的影响。 在现代电机制造中,磁钢的材料有下列几种:铁氧体.铝镍鈷合金,稀士合金,釹铁硼等.由于各种材料自身特点和本公司的实际,一般选用铁氧体作为永磁材料。 2.2永磁材料的磁性能 磁钢的退磁曲线如下: 永磁材料的磁性能可以用磁滞回线来反映和描述.即用B=f(H)曲线来反映永磁体的磁感应强度随磁场强度来降改变的特性,该回线包含的面积随最大充磁磁场强度HMAX增大而增大,当HMAX达到HS时回线面积渐近地达到一个最大值,而且这时磁性能也较稳定,面积最大的回线被称为磁滞回线. 磁滞回线在第二象限的部分称为退磁曲线,它是永磁材料的基本特性曲线,退磁曲线中磁感应强度Bm 为正值而磁场强度Hm为负值,在退磁曲线过程中,永磁体相当于一个磁源.退磁

直流电机的转速检测及电路设计

摘要 在电气时代的今天，电动机在工农业生产与人们日常生活中都起着十分重要的作用。直流电机作为最常见的一种电机，具有非常优秀的线性机械特性、较宽的调速范围、良好的起动性以及简单的控制电路等优点，因此在社会的各个领域中都得到了十分广泛的应用。 系统主要功能是：AT89C51单片机接受霍尔传感器传来的脉冲信号，单片机根据外部中断，以及内部定时器进行计数计算出电机转速送到LED并显示，外部装有蜂鸣器电路，在超速或低俗过低都会停止电动机，蜂鸣器发音，显示器不显示，从实用角度看，评价一个系统实用价值的重要标准，就是这个系统对社会生活和科技观念有多大的贡献。 本设计以单片机为核心设计一个电动机转速测定及数据显示控制系统，要求对转速范围在0-3000r/min的直流调速电动机进行测量并显示，转速数据显示精度要达到转速个位数，有转速高、低限报警提示。本设计使用6V直流电机。将霍尔传感器产生的脉冲信号输入到单片机外部中断0口，单片机工作在内部定时器工作方式0，对周期信号进行计数，调用计算公式计算出转速，调用显示程序在LED上，其主要内容是单片机部分主要完成电机转速的测量，LED显示部分主要是把转速显示出来，显示范围在0-3000r/min之间。 本设计主要研究直流电机的控制和测量方法，效率高，电路简单，使用也比较广泛，测速系统采用集成霍尔传感器敏感速率信号，具有频率响应快、抗干扰能力强等特点。从而对电机的控制精度、响应速度以及节约能源等都具有重要意义。 关键词：单片机霍尔IC传感器 , DAC0832 直流电动机转速流程图 A/D 和D/A转换器

目录 摘要 (2) 第一章：引言 (5) 第二章：系统功能分析 (7) 2.1 系统功能概述 (7) 2.2 系统要求及主要内容 (7) 2.3 系统技术指标 (7) 第三章：系统总体设计 (8) 3.1 硬件电路设计思路 (8) 3.2 软件设计思路 (9) 第四章：硬件电路设计 (8) 4.1 单片机描述 (12) 4.1.1 AT89C51引脚及作用 (12) 4.1.2 ULN2003引脚图及功能 (13) 4.2 外围电路设计 (14) 4.2.1时钟电路 (14) 4.2.2复位电路 (14) 4.2.3测速电路 (15) 4.2.4报警电路 (16) 4.2.5显示电路 (16) 4.2.6 74HC573引脚图及功能 (18) 第五章：软件电路设计 (20)

直流电机常见故障及排除方法(正式)

编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 直流电机常见故障及排除 方法(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-9217-56 直流电机常见故障及排除方法(正 式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1、前言 直流电机的故障多种多样，产生的原因较为复杂，并且相互影响，电机运行中由于制造、安装、使用、维护不当，都可引起故障。 2、直流发电机常风故障及排除方法 2.1并励直流发电机建立电压的条件 （1）条件：A、主磁极必须有剩磁；B、并励绕组并联到电机绕组上时，接线极性必须正确；C、励磁回路中总电阻值必须小于临界电阻。 （2）排除并励直流电机不能建立稳定电压的故障方法 A、新安装的原因是电机控制柜内接线松脱或电机碳刷接触不良所致。认真检查，调整碳刷压力即可。

对于长期使用后的由于主磁极剩磁消失或严重减少，可先将并励绕组与电柜绕组联接线断开，用直流电源加于并励绕组使其磁化，如发电机仍不能发电，可改变极性重新磁化。 B、在发电机旋转方向正确的情况下，有时由于电机外部或内部并激绕组与电柜绕组联接不正确导致励磁磁通与主磁极的剩磁磁通极性相反，使剩磁进一步减小不能自励，这时只要调换一下励磁绕组接线的极性就可以了。 C、为调整输出电压，励磁回路通常串联附加电阻，有时电阻断线、接头松脱使励磁回路总电阻大于发电机临界电阻，不能建立电压可将电阻值调小或短接一下，待发电机建立电压后，再调节电阻，使电压达到额定值。 2.2空载电压正常，加载后显著下降 （1）串励绕组的极性接反，检查接线可将串励绕组的2个接头互换位置试验，观察电压，若回升………..

无刷直流永磁电动机设计流程和实例

无刷直流永磁电动机设计实例 一. 主要技术指标 1. 额定功率：W 30P N = 2. 额定电压：V U N 48=，直流 3. 额定电流：A I N 1< 3. 额定转速：m in /10000r n N = 4. 工作状态：短期运行 5. 设计方式：按方波设计 6. 外形尺寸：m 065.0036.0?φ 二． 主要尺寸的确定 1. 预取效率63.0='η、 2. 计算功率i P ' 直流电动机 W P K P N N m i 48.4063 .030 85.0'=?= = η，按陈世坤书。 长期运行 N i P P ?'' += 'ηη321 短期运行 N i P P ?'' += 'η η431 3． 预取线负荷m A A s /11000'= 4． 预取气隙磁感应强度T B 55.0'=δ 5. 预取计算极弧系数8.0=i α 6． 预取长径比（L/D ）λ′=2

7．计算电枢内径 m n B A P D N s i i i 233 11037.110000 255.0110008.048 .401.61.6-?=?????=''''='λαδ 根据计算电枢内径取电枢内径值m D i 21104.1-?= 8. 气隙长度m 3107.0-?=δ 9. 电枢外径m D 211095.2-?= 10. 极对数p=1 11. 计算电枢铁芯长 m D L i 221108.2104.12--?=??='='λ 根据计算电枢铁芯长取电枢铁芯长L= m 2108.2-? 12. 极距 m p D i 22 1 102.22 104.114.32--?=??==πτ 13. 输入永磁体轴向长m L L m 2108.2-?== 三．定子结构 1. 齿数 Z=6 2. 齿距 m z D t i 22 1 10733.06 104.114.3--?=??==π 3. 槽形选择 梯形口扇形槽，见下图。 4. 预估齿宽: m K B tB b Fe t t 2210294.096 .043.155 .010733.0--?=???==δ ，t B 可由 设计者经验得1.43T ，t b 由工艺取m 210295.0-? 5. 预估轭高: m B K B a K lB h j Fe i Fe j j 211110323.056 .196.0255 .08.02.222-?=????=≈Φ= δδτ

直流电机的维护保养

直流电机的维护保养 1．短期维护 轧钢企业现场工况条件比较恶劣，如维护保养不当，就会出现直流电机换向变差的情况。根据现场实际工况条件优选碳刷，正确调整碳刷，可以使电机恢复正常的换向，确保电机的正常运行。 (1)碳刷的选用 碳刷的选用应综合其材料类别、电阻系数、密度、允许电流密度、允许速度、抗弯强度、硬度等技术参数进行优选。 如一台Z450-4B直流电机，额定功率700kW，额定电流1240A，最高转速1400r/min。该电机实际负荷为90％额定值，原随机配备的某牌号碳刷，在使用中表面油化，换向器表面出现黑色碳膜，碳刷磨损消耗很大，使用寿命不足1个月。经分析，选拜了一种电阻系数、密度、抗弯强度、允许电流密度及线速度较之原来均有提高的碳刷（表1）。磨合后，换向器表面重新形成良好的氧化膜，碳刷使用寿命达到了半年左右。 表1 (2)碳刷数量的最优配置 直流电机中碳刷数量应满足国标规定的负荷能力。按照《Z系列中型直流电动机技术条

件》ZBK23 001-89中的要求，金属轧机用直流电动机应能承受如下连续过载：①在额定电压、转速下，带115％额定负载连续运行；②在额定电压、转速、负载连续运行之后，紧接着以125%额定负载运行2h。 如某Z400-4B直流电机，额定功率400kW，额定电流715A。电机共有4个刷握杆，每个刷握杆上安装了6只碳刷，碳刷表面尺寸为25mm×32mm。那么碳刷设计工作面积（c m2）为： 单只碳刷表面积×每个刷握杆上的碳刷数量×电机极对数= 25×32×6×2=9600mm2=96cm2 在125%额定负载下，碳刷的工作电流密度为：715A×l.25÷96cm2=9.3A/cm2，在碳刷理论最佳工作电流密度8～12A/cm2的范围内。但在实际使用中，该电机最大负荷电流仅为600A，也就是说，该电机碳刷最大工作电流密度为：600A=96cm2=6.25A/cm2。远低于碳刷理论最佳工作电流密度的下限值8A/cm2。 碳刷工作电流密度过小，会造成电机换向器表面出现线状和槽状刻痕，缩短换向器的车削处理周期，缩短电机的使用寿命。反之，碳刷工作电流密度过大，则会造成碳刷及换向器表面发热、换向火花大。如表2对碳刷数量进行调整后，有效地避免了换向器表面的现状和槽状刻痕现象。 表2 (3)碳刷的布置 直流电机换向器刷握杆上的碳刷一般是平均布置的。但在需要对碳刷数量进行调整时，

电动机维修保养标准规范

1．目的为保证设备的正常运转，能正确、科学地检修。 2．适用范围 本程序规定了电动机维修保养标准操作方法，适用于中、小型交、直流电动机的维护和检修。 3. 职责设备维修人员负责本程序的实施。 4．检修类别 4.1 检修类别 检修类别分小修、中修、大修。 4.2 检修间隔期 表1 5．检修内容 5.1 小修 5.1.1 检查轴承油质、油量和油环，更换润滑脂。 5.1.2 检查及处理电动机引线的连接情况和绝缘包扎情况。 5.1.3 检查处理电动机外壳的接地线。 5.1.4 检查清理滑环和换向器，调整或更换电刷。 5.1.5 测量定、转子线圈及电缆线路的绝缘电阻，如果阻值低，要进行干燥处理。 5.1.6 检查清扫电动机的开关、保护、信号、通风、冷却等附属装置。 5.2 中修 5.2.1 包括小修内容 5.2.2 清扫定子、转子绕组、铁芯以及通风沟内的积尘污垢。 5.2.3 检查定子线圈(磁极线圈)和槽楔的绝缘有否松动，铁芯有否松动变色，以及与转子有无磨擦现象，必要时进行刷漆、干燥、焊接、绑扎等绝缘处理。

5.2.4 检查转子鼠笼条（或线圈），端环有无断裂，转子平衡块以及风扇螺钉情况，防松装置是否完整。 5.2.5 检查电枢线圈有否断线，电枢绕组线圈与整流片间的焊接是否牢固，修整流子表面检查电枢线圈对地的绝缘电阻。 5.2.6 检查和更换轴承、风叶、风罩。 5.2.7 检查防爆电动机的接合面有否因裂纹磨损、腐蚀等原因而失去防爆性能，必要时测量防爆间隙。 5.2.8 电动的组装、喷漆、防腐及其组装前后的电导规定试验，经过检修后的电动机，应进行空载和起动试验。 5.3 大修 5.3.1 包括中修内容 5.3.2 拆开电动机所有零部件进行清洗、防腐、油漆。 5.3.3 铁芯的紧固处理。 5.3.4 更换定、转子部分或全部线圈，并进行浸漆和干燥处理。 5.3.5 更换损坏的集电环，换向器(整流子)，并精车、接槽和磨光。 5.3.6 清扫紧固励磁装置（硅励磁装置），并进行必要的测试。 5.3.7 刷架、刷握装置的分解和检修，更换损坏和修整弹簧。 5.3.8 组装，进行规定的试验。 5.3.9 试运转。 6．检修前的准备 6.1 技术准备 6.1.1 做好设备说明书、技术标准、图样等技术资料的准备，应熟悉电动机的各项技术指标和性能，掌握其结构组成和接线方式。 6.1.2 应了解设备的性能，并测试数据(包括：主要技术参数、绝缘电阻、耐压试验、电流、电压、泄漏电流、各部升温、振动、轴窜量等) 6.2 材料准备 6.2.1 电气材料，更换件。 6.2.2 检测仪器、拆装工具等。 6.3 安全技术准备

电机检测标准

电机检测标准 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

电机的检测标准 一、外观要求： 1.定位孔位置正确，外壳和轴的结构尺寸符合图纸要求。 2.引出线长120±5mm，引线规格为18AWG1015塑胶线，有UL认证，引线颜色为红蓝白三色，红线为主线，蓝线为副线，白线为公共端，引线出线方向正确，线头剥线15mm。 3.电机引线长短、颜色符合要求，标志完好，裸线不应有氧化。 4.整机装配完整，螺丝紧固，外壳电镀有良好的光泽，无锈蚀，铁心表面无明显锈蚀； 5.振动：小于2.5mm/S。 6.轴向窜动：小于0.25mm。 7.电机标志清晰，包装完整。铭牌标志包括以下内容： 1）、制造商名或标记； 2）、产品型号； 3）、额定电压和频率； 4）、产品批号和日期。 二、主要电气参数： 1.在自制测试架上，接好电机引线，将开关打到对应挡，用数字转速表测其空载转速，120V/60Hz电机转速为1720±3%转每分钟，230V/50Hz电机转速为1470±3%转每分钟。 2.额定电压：

120V（120V型） 230V（230V型） 额定频率： 60Hz（120V型） 50Hz（230V型） 空载功率： 40W （120V型） 45W （230V型） 空载电流： 0.55A(120V型) 0.35A(230V型) 额定电流： 0.75A(120V型) 0.45A(230V型) 额定输入功率：90W (120V型) 100W (230V型) 3.耐压试验：在1800VAC/1S下无击穿拉弧现象。 4.噪音：在安静的检测室内，用分贝检测仪在距离电机500mm处测其空载噪音，应小于47dB（与背景噪音差要大于10 dB）。 5.泄漏电流：小于。 6.绝缘强度：大于2MΩ/500VDC。

无刷直流永磁电动机设计流程和实例

无刷直流永磁电动机设计实例 . 主要技术指标 1. 额定功率： P N 30W 2. 额定电压： U N 48V ，直流 3. 额定电流： I N 1A 3. 额定转速： n N 10000r /min 4. 工作状态：短期运行 5. 设计方式：按方波设计 6. 外形尺寸： 0.036 0.065m ． 主要尺寸的确定 1. 预取效率 0.63 、 2. 计算功率 P i 直流电动机 Pi ' K m P N 0.85 30 40.48W ，按陈世坤书 i N 0.63 12 长期运行 P i 132 P N 13 短期运行 P i 1 3 P N 4 3． 预取线负荷 A s ' 11000 A / m 4． 预取气隙磁感应强度 B ' 0.55T 5. 预取计算极弧系数 i 0.8 6． 预取长径比（ L/D ）λ′=2

7．计算电枢内径 根据计算电枢内径取电枢内径值 D i1 1.4 10 2 m 8. 气隙长度 0.7 10 3 4 m 9. 电枢外径 D 1 2.95 10 2 m 10. 极对数 p=1 11. 计算电枢铁芯长 L D i1 2 1.4 10 2 2.8 10 2 m 根据计算电枢铁芯长取电枢铁芯长 L= 2.8 10 2 m 13. 输入永磁体轴向长 L m L 2.8 10 2 m 定子结构 1. 齿数 Z=6 设计者经验得 1.43T ， b t 由工艺取 0.295 10 2 m 3 槽形选择 梯形口扇形槽，见下图 D i1 3 i A 6s . B 1P i n N 6.1 40.48 0.8 11000 0.55 2 10000 1.37 10 2 m 4. 预估齿宽 : b t tB B t K Fe 0.733 10 2 0.55 1.43 0.96 0.294 10 2m ， B t 可由 12. 极距 D i1 2p 3.14 1.4 10 2 2 2.2 10 2 m 2. 齿距 i1 3.14 1.4 10 2 0.733 10 2m 5. 预 估 轭 高 : h j1 a i B 2lB j1K Fe 2K Fe B j1 2.2 0.8 0.55 0.323 10 2m

永磁有刷直流电动机课程设计

永磁直流有刷电动机课程设计 目录 摘要 一、设计背景及其发展状况 二、有刷直流电动机的组成结构和工作原理 1.永磁直流电动机的结构、起动和转动机理 2.永磁有刷直流电动机的反电动势和转矩、转速、调速范围 3.永磁有刷直流电动机的功率和效率 三、永磁有刷直流电动机的设计 1.永磁有刷直流电动机主要尺寸的确定 2.永磁有刷直流电动机的绕组设计 3.永磁有刷直流电动机换向器的设计 四、磁路计算 1.组抗参数 2.损耗参数 3.外特性 4.效率特性 五、个人总结 参考文献

摘要 永磁有刷直流电机是在直流电机的基础上用永磁铁代替原有磁体材料建立的主磁场。直流电动机采用了永磁励磁后，因省去了励磁绕组，降低了励磁损耗，使其具有结构简单、体积小、效率高、用铜量少等优点。本文分析了永磁有刷直流电机的工作原理,研究了永磁有刷直流电机电磁的特点, ,运用解析计算的方法分析出电机的各项参数。为设计永磁有刷直流电动机，我们依据Matlab强大的数据计算能力建立起了永磁有刷直流电机的数学模型并进行了仿真进而对控制系统进行了一定的分析，同时还对比了在不同的参数下电机的工作性能,为电机系统的设计及其工作的稳定性提供了一定的依据。经设计出的200W永磁有刷直流电动机具有简便高效的特点。 关键词永磁直流电机有刷设计电机

一、设计背景及其发展状况 1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流在磁场中受机械力的作用，即电流的磁效应。 1821年，英国科学家法拉第总结了载流导体在磁场内受力并发生机械运动的现象，法拉第的试验模型可以认为是现代直流电动机的雏形。 1822年，法国人吕萨克发现电磁铁，，即用电流流过绕在铁芯上的线圈的方法可以产生磁场。在这些发现与发明的基础上，1831年法拉第发现了电磁感应定律，发明了盘式电机。 1831年，法拉第发现了电磁感应定律，并发明了盘式电机。同年，亨利制作了振荡电机。1832年，斯特金发明了换向器，并对亨利的振荡电机进行了改进，制作了世界上第一台能连续旋转运动的电机。 1833年，法国发明家皮克西制成了第一台旋转磁极式直流发电机，主要利用了磁铁和线圈之间的相对运动和一个换向装置，这就是现代直流发电机的雏形。楞次已经证明了电机的可逆原理。 1834年，俄国物理学家雅可比设计并制成了第一台实用的直流电动机。 1838年，雅可比把改进的直流电动机装在一条小船上。 1845年，英国人惠斯通用电磁铁代替天然磁铁矿石，用于制造电机并取得了专利权。1857年，他发明了自励的电励磁发电机，开创了电励磁方式的新纪元。19世纪70年代，爱迪生发明了电灯，开始了商业目的的直流发电机的研制。1871年，凡．麦尔准发明了交流发电机。 1879年，拜依莱（Bailey）首次用电的办法获得了旋转磁场，采用依次变动四个磁极上的励磁电流的方法，如果在四个磁场的中间放一个铜盘，由于感应涡流的作用，铜盘将随着磁场的变动而旋转，这就是最初的感应电动机。 1888年，特斯拉发明了三相异步电机，并申请了专利。 1900年，可靠的卷铁芯式变压器的问世，开创了长距离输电的新纪元。 1967年，钐钴永磁材料的出现，开创了永磁电机的新纪元。由于稀土钴永磁材料价格昂贵，研究重点是航空航天等要求高性能而价格不是主要因素的高科技领域。 1983年，磁性能更高而价格相对较低的钕铁硼永磁材料问世后永磁电机的研究转移到了工业和民用电机上。 进入20世纪90年代，随着永磁材料性能的不断提高和完善，和永磁电机研究开发经验的逐步成熟，永磁电机在日常生活的各个方面获得了越来越广泛的应用。现今，永磁直流电机广泛应用于各种便携式的电子设备或器具中，如录音机、VCD 机、电唱机、电动按摩器及各种玩具，也广泛应用于汽车、摩托车、干手器、电动自行车、蓄电池车、船舶、航空、机械等行业，在一些高精尖产品中也有广泛应用，如录像机、复印机、照相机、手机、精密机床、银行点钞机、捆钞机等。