有刷直流電動(dòng)機(jī)分類
有刷直流電動(dòng)機(jī)是一種運(yùn)用廣泛的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備，在智能家居，家用電器，汽車驅(qū)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(chǎng)與主磁場(chǎng)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(chǎng)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(jí)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，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。
4.輪轂式有齒輪驅(qū)動(dòng)的有刷直流電機(jī)，由盤形電樞有刷電機(jī)和齒輪減速兼驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。盤形電樞是高速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子。輪毅式有齒輪驅(qū)動(dòng)的有刷直流電機(jī)的構(gòu)造。電機(jī)的轉(zhuǎn)矩通過軸傳遞給級(jí)齒輪，經(jīng)齒輪減速帶動(dòng)輪轂外殼轉(zhuǎn)動(dòng)；有刷有齒輪轂電機(jī)的盤形電樞是薄片形，體積很小，重量特輕，安裝方便。繞組編制好之后，用樹脂加玻璃纖維放進(jìn)模內(nèi)熱壓成型，在運(yùn)行中由于電刷和換向器摩擦，又有齒輪嚙合減速，所以有刷電機(jī)的運(yùn)行聲音比無刷電機(jī)聲音要大。
5.微型永磁體有刷直流電機(jī)，這種微型有刷直流電機(jī)是常見的有刷電機(jī)，采用永磁體產(chǎn)生磁場(chǎng)，微型電機(jī)通的永磁體比繞組定子具有更高的效益，不過永磁體的磁性會(huì)隨著時(shí)間衰退（永磁體只是一個(gè)名字，并不是真正的永磁）。有的永磁體微型直流電機(jī)還會(huì)加上繞組，防止磁性丟失。由于定子磁場(chǎng)的恒定的，所以永磁體有刷直流電機(jī)對(duì)電壓變化響應(yīng)快。
6.并激有刷直流電機(jī)，微型電機(jī)的勵(lì)磁線圈與電樞并聯(lián)，勵(lì)磁線圈中的電流與電樞中的電流相互獨(dú)立。因此，這類電機(jī)具有卓越的速度控制能力，并激有刷直流電機(jī)不會(huì)出現(xiàn)磁性丟失的現(xiàn)象，因此比永磁體電機(jī)更加可靠。
7.串激有刷直流電機(jī)，即勵(lì)磁線圈與電樞串聯(lián)，定子和電樞中的電流均隨負(fù)載的增加而增加，因此這類電機(jī)是大轉(zhuǎn)矩應(yīng)用的理想之選。但是對(duì)速度不能提升控制。
8.復(fù)激有刷直流電機(jī)這種微電機(jī)是并激和串激電機(jī)的結(jié)合體，可產(chǎn)生串激和并激兩種磁場(chǎng)。綜合了并激和串激電機(jī)的性能，它具有大轉(zhuǎn)矩與的速度控制優(yōu)勢(shì)。
