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微型直流電機(jī)有各種類型,不同類型的微型直流電機(jī)能應(yīng)用不同的產(chǎn)品,如永磁直流電機(jī)、減速電機(jī)、振動(dòng)電機(jī)等等。
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比如,無鐵芯釹鐵硼永磁微型電機(jī)是利用釹鐵硼永磁材料的優(yōu)異特性,作成無鐵芯電機(jī),這樣大大減輕微型直流電機(jī)質(zhì)量。無鐵芯永磁微型電機(jī)采用聚磁型結(jié)構(gòu)和正余弦充磁,所產(chǎn)生的磁場呈正弦分布,因此可以不斜槽,可以采用集中繞組,便于AC控制。繞組端部短,損耗小,轉(zhuǎn)矩密度高,振動(dòng)噪聲顯著降低。這類微型直流電機(jī)應(yīng)用在汽車方向盤驅(qū)動(dòng)、機(jī)器人、DVD驅(qū)動(dòng)等等產(chǎn)品。
為了解決微型永磁直流電機(jī)安放線圈槽的寬度與磁通之間的矛盾,提高微型電機(jī)的功率密度與轉(zhuǎn)矩密度,橫向磁通微型電機(jī)采用定子齒槽結(jié)構(gòu)與電樞線圈相互垂直的結(jié)構(gòu),主磁通微型電機(jī)軸向流通,電流和磁負(fù)荷在空間上不存在競爭,因而定子尺寸和通電線圈的大小相互獨(dú)立,在一定范圍內(nèi)可以任意選取,提高了功率密度。
由于稀土永磁具有高剩磁密度、高矯頑力和高磁能積的特點(diǎn),可以容許所制成的微型電機(jī)具有較大的氣隙長度和氣隙密度,因而在永磁體安放和磁路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上有很大靈活性,可以根據(jù)使用場合,特別是汽車、計(jì)算機(jī)和航天工程的需要,制成與傳統(tǒng)電機(jī)不同的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸,例如盤式電機(jī)、無槽電機(jī)等。這既可以進(jìn)一步減少電機(jī)的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,提高電機(jī)的反應(yīng)靈敏度;又可以減少電機(jī)轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng),增加運(yùn)行的平穩(wěn)性;還可以簡化電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工藝。因而在計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、辦公設(shè)備和要求精度定位控制的場合得到廣泛應(yīng)用。
計(jì)算機(jī)磁盤驅(qū)動(dòng)器中用以驅(qū)動(dòng)讀寫磁頭作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)圈式直線電動(dòng)機(jī)——音圈電動(dòng)機(jī)需要高性能磁體,以保證足夠的靈敏度,縮小體積和減輕質(zhì)量。釹鐵硼永磁正好能滿足這一要求。
20世紀(jì)60年代采用鐵氧體永磁研制的是14 in磁盤驅(qū)動(dòng)器用音圈電動(dòng)機(jī)。自采用釹鐵硼永磁后,驅(qū)動(dòng)器尺寸不斷縮小,存取時(shí)間明顯減少,存儲(chǔ)容量增加;
1984年磁盤驅(qū)動(dòng)器縮小到以5.25 in盤為主;
20世紀(jì)90年代,3.5 in磁盤驅(qū)動(dòng)器迅速增長,成為主體。今后幾年內(nèi)2.5 in和1.8 in磁盤驅(qū)動(dòng)器將大為發(fā)展。因此,日、美等國釹鐵硼永磁銷售量的一半左右用于制造音圈電動(dòng)機(jī)。
此外,在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、開關(guān)磁阻電動(dòng)、低速同步電動(dòng)機(jī)等特種電機(jī)中增加釹鐵硼永磁勵(lì)磁后,其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性都有明顯提高與改進(jìn)。
永磁微型直流電機(jī)與普通微型電機(jī)相比
永磁微型直流電機(jī)是指定子是永磁體,只有轉(zhuǎn)子是線圈的直流電機(jī),而普通微型電機(jī)的定子是線圈(電磁鐵);
磁場性質(zhì):永磁電機(jī)制成后不需外界能量即可維持其磁場,普通電機(jī)需要電流通入才有磁場;
轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu):永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上安裝有永磁體磁極,普通電機(jī)轉(zhuǎn)子上安裝勵(lì)磁線。
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