直流有刷电机的外形、符号、参数、识别、应用电路全接触

直流有刷电机外形特征.

下图是直流有刷电机实物图。

这种电机的体积不大，有一根转轴伸出外壳，一般情况下外壳背面有一个小孔用来调整转速。

单速电机有两根引脚，有正负极之分。

双速电机有4根引脚，其中有两根为电源和地引脚，另两根是转速控制引脚。

直流有刷电机种类

1）单速电机

只有一种转速，转速可以微调。

2）双速电机

有两种转速，一个常速，一个倍速，两种速度下转速都可以微调。

3）单向电机

只能顺时针或逆时针转动，一般电机都是这种电机。

4）双向电机

顺时针或逆时针都能转动，既可以正传，也可以反转。

5）直流稳速电机按工作电压划分有6V,7.5V,9V,12V,15V等。

6）直流稳速电机按实现稳速的方式分为电子稳速电机和机械稳速电机两种，电子稳速电机使用较多。

直流有刷电机的电路图形符号

见下图所示。单速电机电源正极和接地两根引脚。双速电机有4根引脚：电源正极和接地2个引脚，转速控制两个引脚，没有正负极之分。

直流有刷电机的结构

直流有刷电机的主要参数

使用寿命。要求使用寿命大于600小时，连续转动寿命为1000小时。

额定转矩。该值越大越好。

额定转速偏差。小于等于1%，稳速精度要求小于等于2%。

转速。有多种规格，一般为2000转每分钟（或2200，2400），双速电机中为1400转每分钟（或2800,2400）。

额定工作电流。一般为100毫安，这一参数对判断电机工作是否正常至关重要。

直流有刷电机识别方法

1、识别单速和双速直流有刷电机的方法

根据引脚数量判断：如果只有两个引脚，为单速电机，有四个引脚，则为双速电机。

2、识别电机引脚方法

直流电机引脚有下列3种方式：

1）采用双股并行绞合线，颜色分别为红色和白色，对应电源正极和接地脚。

2）采用屏蔽线，芯线为电源正极，金属网线为接地线。

3）采用小块电路板作为接线端，板上标有+，-标记。双速电机一般采用这种方式，另两根引脚没有标记，是转速控制脚，这两根线不分正负极。

稳速电机的识别方法

对于小型电机，其内部不设稳速电机，其稳速电路在整机电路中；对于其它电机，可以通过测量电机两根引脚之间的电阻来分辨，电阻大于几十欧姆时，说明该电机是电子稳速电机。

识别稳速类型的方法

采用万用表RX1档，测量电机两根引脚之间的电阻，电阻小于十几欧姆的是机械稳速电机，阻值大于十几欧姆的，是电子稳速电机。

双速电机都采用电子稳速方式。如果直流电机外壳背面有一个小圆孔，说明是电子稳速电机。

识别直流电机转向的方法

看电机铭牌上的标记，标CW的是顺时针转动，即手拿直流电机，转轴对着自己，此时转轴顺时针方向转动；如果标记CCW，则说明是逆时针转动。入股是双向直流电机，则用C2/CCW表示。

如果没有标记，可以给电机加电，观察转轴的转动方向。

直流电机电源电路

下图所示是两种直流电机电源供给电路。一种是控制直流电机的电源引脚，S1接通时直流电压+V加到电机M的电源正极，电机转动；另一种是控制电机的地线回路，S1接通时，电机M与地线形成回路，电机转动。

电机速度转换电路

电机控制电路主要是控制直流电机的转向和转速。

转换电路之一

转速控制原理见下图所示，A1是放大器，它的输出电压加在电机绕组两端，电压的高低决定了电机转速的快慢。R1，RP1，RP2是负反馈电阻，S1是电机速度转换开关。

当S1处于图示位置，RP1和R1构成负反馈电路，RP1的阻值大小决定了负反馈量的大小，从而决定了A1的放大倍数（RP1大，负反馈量小，A1放大倍数大）。

输入A1的基准电压不变，A1的放大倍数就决定了A1的输出电压大小，从而决定了电机的转速快慢。

当S1转换到不同位置，分别接入RP1和RP2，由于RP1大于RP2，所以接入RP1时A1的放大倍数大于接入RP2时的放大倍数，适当选取RP1和RP2的阻值大小，便能使电机工作在常速和倍速状态。

线路中RP1是倍速下的转速调整电阻，RP2是常速下的转速调整电阻，RP1和RP2采用可变电阻的目的是为了能方便调整电机转速。

转换电路之二

见下图。可变电阻RP1和RP2的位置不同于上一个电路，RP1大，负反馈量大，A1放大倍数小。

由于RP1大于RP2，所以接入RP1时放大器A1的放大倍数小于接入RP2时的放大倍数。

RP1是常速调整电阻，RP2是倍速调整电阻。

无刷和有刷直流电机有什么区别？一文读懂它们的工作原理

电机包括很多种类，除了一部分特殊种类以外，基本上都是利用磁体的N极和S极的磁力（吸引力和排斥力），以及电流流过产生的磁场，使电机的轴（转子轴）旋转的原理制成。

其中，使用直流电源转动轴的电机称为DC电机（直流电机），大致可以分为"有刷"和"无刷（BLDC）"。

那么，什么是电刷？有刷DC电机与无刷DC电机的区别？

电刷是与换向器组合使用的DC电机零件，是使DC电机保持旋转的机制之一。也就是说，带有换向器和电刷的DC电机就是"有刷DC电机"，使用电子电路代替换向器和电刷的DC电机就是"无刷DC电机（BLDC）"。

为了使DC电机的轴在某个方向上持续旋转，需要一种在轴（转子）旋转半圈时能够使电流方向反转的机制。有刷DC电机就使用换向器和电刷构成了机械的切换机制。

但是，在这个机制中，轴在换向器和电刷接触的状态下旋转，长时间旋转将会导致换向器与电刷因摩擦而老化。也就是说它们都是消耗品，需要定期维护。而且，始终相互接触还会导致电刷产生电磁干扰和噪音的问题。

为此，无刷DC电机配置了电子电路用于检测轴的旋转状态，省去了换向器和电刷，而且不需要定期维护，同时也降低了电磁干扰和噪音。

有刷DC电机的工作原理

有刷电机用线圈作为转子。转子旋转时，切换与电刷接触的换向器。由此，也就切换了流过电流的线圈。

这样，通过及时切换电流方向，就能够使转子持续旋转。

无刷DC电机的工作原理

无刷DC电机使用永磁体作为转子，不需要换向器和电刷。通过检测出转子的磁极位置并切换电流流过的线圈，使转子旋转。因此，无刷电机需要驱动电路（驱动器）。另外，还要使用霍尔传感器等磁性传感器检测轴的旋转位置（也有不使用传感器的无传感器方式）。

霍尔传感器利用霍尔效应判断磁场的强度。通过将其转换为电信号，检测出永磁体的位置（N极还是S极），并通过切换流过电流的线圈使电机轴旋转。

有刷DC电机与无刷DC电机的特点

有刷DC电机与无刷DC电机分别具有下列特点。

有刷DC电机的特点

优点

在不需要控制速度的情况下，不需要驱动电路。易于控制，易于使用

缺点

会消耗电刷和换向器因此需要维护电刷会产生电磁干扰和噪音

无刷DC电机的特点

优点

换向器无需和电刷接触，因此寿命较长可以实现高速旋转跟踪性、响应性良好

缺点

需要驱动电路总体成本可能很高

无刷DC电机的种类

无刷DC电机分成外转子方式和内转子方式两大类。

外转子方式

在内侧配置线圈，外侧配置永磁体，使外侧永磁体旋转的方式。可以实现稳定的旋转。

内转子方式

在内侧配置永磁体，外侧配置线圈，使内侧永磁体旋转的方式。与有刷电机同样，可以实现精密的控制。

无刷DC电机的用途

无刷DC电机具有小型、高功率、低振动且低噪音、长寿命等特点，广泛应用于空调设备（空调、空气净化器等）、住宅设备、冰箱、热水器、自动贩卖机、复印机、打印机、投影仪、商业设备、测量仪器、汽车、医疗设备等领域的多种用途。

空调设备住宅设备热水器、燃烧器单元自动贩卖机冷冻、冷藏展示柜金融终端（ATM）、找零机、货币兑换机、售票机无尘室光学产品打印机复印机保健设备商业设备

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