如何選好一個(gè)永磁小電機(jī)

　　永磁小電機(jī)具有線性關(guān)系，其允許非常明確的操作。舉例來說，如果有足夠的電壓通過DC電動(dòng)機(jī)的端子施加輸出軸將旋轉(zhuǎn)的速度成比例的施加電壓。你可以采取的比值在額定電壓和乘法施加電壓這個(gè)數(shù)字由空載速度，并獲得運(yùn)行速度。另外，如果你決定測(cè)量和繪制電流和轉(zhuǎn)矩，你將有一個(gè)簡(jiǎn)單的直線表示又一成正比關(guān)系。當(dāng)扭矩需求增加，所以沒有電流。繪制的扭矩和轉(zhuǎn)速在一起，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這僅需要兩個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。這些都是空載轉(zhuǎn)速和堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。整個(gè)運(yùn)動(dòng)控制世界，包括制造商和設(shè)計(jì)師，很大程度上取決于其前提是所有這些線性關(guān)系將成立。而且他們這樣做是因?yàn)槲锢硪?guī)律不會(huì)改變！然而，盡管他們的簡(jiǎn)單起見，凱泓電機(jī)對(duì)一個(gè)應(yīng)用程序中選擇一個(gè)永磁小電機(jī)可以仍然是一個(gè)艱巨的任務(wù)。還有許多其它變量必須加以考慮包括尺寸，負(fù)荷，占空比，環(huán)境，反饋的考慮，等等?；蛟S解碼部分電機(jī)的奧秘操作將灑在選擇過程中的一些情況。

　　有刷電機(jī)

　　如果你的應(yīng)用需要一個(gè)可靠的，經(jīng)過時(shí)間考驗(yàn)的，低成本電機(jī)，則有刷直流電機(jī)技術(shù)可能你在尋找什么。這里的關(guān)鍵是簡(jiǎn)單。一個(gè)刷電機(jī)被設(shè)計(jì)為流掉直線的直流電壓甚至可以直接連接到一個(gè)適當(dāng)大小的電池。當(dāng)電壓被施加跨刷電機(jī)的接線端子，一個(gè)潛在的差得以實(shí)現(xiàn)，電流被感應(yīng)到繞組在轉(zhuǎn)子上。刷子允許這種電流流過的旋轉(zhuǎn)機(jī)械開關(guān)稱為換向器。轉(zhuǎn)子繞組作為電磁鐵雖然動(dòng)力形式2桿，在該終止換向片。此整個(gè)組件被稱為電樞。同時(shí)旋轉(zhuǎn)換向器允許的電流的方向反轉(zhuǎn)每個(gè)周期兩次。這允許電流流過電樞和吸引電磁鐵的磁極和排斥，涵蓋了永久磁鐵電機(jī)的內(nèi)殼。作為通電繞組銜鐵通過永久磁鐵，極性通電繞組的反轉(zhuǎn)在換向器。這個(gè)過程被稱為機(jī)械換向和只有在有刷電機(jī)中。期間的瞬間切換極性，慣性保持轉(zhuǎn)子將在正確的方向，允許電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。其結(jié)果是權(quán)力在其機(jī)械表以瓦為單位測(cè)量。機(jī)械功率是產(chǎn)品轉(zhuǎn)矩乘以每單位旋轉(zhuǎn)距離的時(shí)間（或速度）。轉(zhuǎn)矩力矢量分量旋轉(zhuǎn)的載荷的軸和成反比成比例的速度。1，其中P=機(jī)械動(dòng)力中，M=轉(zhuǎn)矩，ω=角速度從上面的公式，我們看到的是有代價(jià)對(duì)于電機(jī)多大的權(quán)力交付。數(shù)量的電流流過繞組，直接影響到電動(dòng)機(jī)能夠產(chǎn)生的扭矩。調(diào)整電源電壓將迫使成比例的變化電機(jī)的速度，從而所述輸出軸的角速度（速度）將必須被犧牲作為扭矩需求增加。還有一些進(jìn)入其他因素玩如損失。例如，靜摩擦定義為摩擦轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)機(jī)必須克服在為了使開始轉(zhuǎn)動(dòng)軸上。再有就是致于換向器電刷的摩擦電刷接觸損失。另外，銅的形式損失熱有時(shí)被稱為損失發(fā)揮作用。電功率被表示在方程，其中P=電力，I=電流，R=抗性雖然，當(dāng)扭矩和速度是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)測(cè)得，所得的圖形可能不是完美的線性在所有情況下。從式。然而，我們可以看到，無論扭矩和速度成反比，并且一個(gè)線性關(guān)系存在。正因?yàn)槿绱?，反饋甚至可能沒有必要在所有的情況下。反饋通常是由編碼器，轉(zhuǎn)速計(jì)或分解器提供的。它告訴伺服系統(tǒng)，電機(jī)，什么速度軸轉(zhuǎn)動(dòng)。考慮到所有這些因素，我們可以建立一個(gè)正確設(shè)計(jì)的閉環(huán)伺服系統(tǒng)將要受控輸入一個(gè)預(yù)測(cè)的響應(yīng)。而由于這種直接的線性關(guān)系，伺服能容易補(bǔ)償引入到系統(tǒng)中的任何不希望的變化。從一個(gè)繪制的曲線馮哈伯空心杯直流電機(jī)。

　　鐵芯有刷直流電機(jī)

　　傳統(tǒng)上，運(yùn)動(dòng)控制行業(yè)一直依靠鐵芯刷直流電機(jī)要求苛刻的應(yīng)用。它們能夠?qū)崿F(xiàn)非常高的轉(zhuǎn)矩的一部分向他們的鐵芯結(jié)構(gòu)所致。轉(zhuǎn)子通常是剛性設(shè)計(jì)，不僅提供了對(duì)繞組一個(gè)堅(jiān)固的支持，同時(shí)也可以讓散熱效果良好。這是更多的電流通過線圈推時(shí)的扭矩需求增加的原因。它的作用作為散熱器。其成本低又是一個(gè)加時(shí)，項(xiàng)目資金是有限的。有，但是一些缺點(diǎn)鐵芯結(jié)構(gòu)。例如，由于其沉重的電樞，克服慣性可以減少電機(jī)加速能力。更高轉(zhuǎn)子慣性限制了動(dòng)態(tài)特性，如電機(jī)的加速和停止時(shí)間。與鐵芯的轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)的另一個(gè)問題是增加了電感。當(dāng)高速運(yùn)行的刷子將經(jīng)過換向器的部分和不完善之處。

　　每個(gè)換向點(diǎn)，當(dāng)刷符與換向器片接觸，能量?jī)?chǔ)存在馬達(dá)繞組作為磁場(chǎng)使電刷和換向器片間的電弧或電壓尖峰。出現(xiàn)這種情況不僅在正常換向過程中，而且在情況下電刷“反彈”在旋轉(zhuǎn)換向器。在較高速度下，這種效應(yīng)可以導(dǎo)致更快的刷子磨損和電腐蝕。一種解決方案是利用一個(gè)珍貴金屬整流系統(tǒng)。這種類型的系統(tǒng)允許馬達(dá)被制造為碳石墨小得多換向系統(tǒng)占用更多的空間。換向信號(hào)通常將清洗劑為好。由于電壓電刷和換向器之間的跌幅普遍較小貴金屬系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)可在操作更低的電壓。然而，由于貴金屬系統(tǒng)無法自潤滑，貴金屬換相遇到稱為微焊接長期效果。這個(gè)效果可以拖垮隨著時(shí)間的推移換向器表面。

　　空心杯直流馬達(dá)

　　這個(gè)問題的答案的一些問題與鐵的核心技術(shù)是寫給在1940年由弗里茨馮哈伯博士與無芯直流微電動(dòng)機(jī)的發(fā)明。這種設(shè)計(jì)開辟了一個(gè)全新的多種可能性空間受限的應(yīng)用要求精度高。這些電動(dòng)機(jī)具有自支撐，向上，傾斜纏繞，無鐵芯轉(zhuǎn)子線圈時(shí)相比，鐵心的電機(jī)已經(jīng)證明難以置信效率。對(duì)于第一次，直流電機(jī)不要求在電樞使用鐵疊片。由于這種結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子極輕產(chǎn)生的低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。此，實(shí)際上，允許導(dǎo)致一個(gè)更小的機(jī)械更快的加速時(shí)間常數(shù)。另一個(gè)好處無芯永磁小電機(jī)是，它們可以在非常緊湊的尺寸來制造。這就是為什么他們擅長在空間受限的應(yīng)用。轉(zhuǎn)子也旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無齒槽和無鐵芯直流電機(jī)的繞組具有非常低的電感。所有這些特性有助于減少電刷磨損并防止電腐蝕從而增加電動(dòng)機(jī)的壽命。圖2然而不幸的是，沒有鐵疊片無鐵芯電機(jī)在某種程度上容易出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。在一些情況下，散熱器可用于緩解這一問題。另外，成本就必須計(jì)入最應(yīng)用，高精度的無鐵芯永磁小電機(jī)和可重復(fù)性是有一點(diǎn)的價(jià)格。這些電機(jī)設(shè)計(jì)用于特定的應(yīng)用，并且不會(huì)在大多數(shù)的消費(fèi)產(chǎn)品使用的最佳選擇。該最常見的應(yīng)用是公司在行業(yè)需要非常高的精度主要是醫(yī)療，航空航天，軍事，機(jī)器人和自動(dòng)化。例如有些產(chǎn)品的審美激光器，糖尿病患者胰島素泵，碰撞避免掃描儀和無人機(jī)（UAV）的應(yīng)用程序。這些應(yīng)用都要求很高微定位的需求，尺寸的限制，有時(shí)甚至真空的兼容性需求?？招谋绷麟姍C(jī)似乎在情況下脫穎而出，可靠性，精度，壽命和重復(fù)性的至上重要性。