微电机常见问题分析
多进制相移键控一、确认马达尺寸(即了解马达型号)
马达尺寸中,变化较多属转子部分,转子主要几个尺寸有:A段、B段、E段、C段、轴长
炉火 阅读答案1.A段尺寸的确定:
3P:A段尺寸 = 换向器长 + E段尺寸 + 0.6
5P:A段尺寸 = 换向器长 + E段尺寸 + 0.8
为何5P所留空间为0.8?
因5P绕线,线堆积较3P高,会造成以下几点不良:
1.焊头碰线。
3.点焊短路,线堆积过高,点线时传热于线上时将线烧破皮。罗尔中值定理
2.制定B段尺寸的原则:
B段尺寸大,除具有以上三项不良外,还有第四项不良,
即:线高铜介子(它会造成平衡胶碰螺丝的现象)
铁后盖B段尺寸原则如下:
360H 22片 380H 35片 540H 42片 550H 60片 5512 56片
365H 20片 385H 32片 545H 40片 555H 58片
1.转速(确定转速的因素有:线圈、B段、碳精、磁石) 线圈(线圈与槽满率有关)
槽满率 = 线截面积 ÷ 转槽的截面积 × 100%
截面积 = n × D2π ÷ 4 n:线圈圈数, D:漆包线线径, 槽满率高与低对马达特性的影响:
槽满率太高(胖线),不良因素有:
1.绕线困难(胖线时线拉力过大易断线)。
2.点焊因难(点焊推动时易破皮)。
3.平衡作业困难。(加胶难加)
4.装风叶困难。
5.高转速马达易飞线。
6.焊压敏电阻空间小,易将线挤破。
槽满率过低的不良因素有:
1.扭力小(接收磁场小)。
2.线径小(线径小时 电流密度大 马达易发热 马达烧坏机率大)。
槽满率过低的优点:节约成本
三、后盖的确定(即:铁盖、胶盖)
四、转子线径与圈数的确定:
首先查与待求马达同电压且转速接近的作为参照物。
如:已知:RS-360SA-13325 12V测试 RPM:5700
求知:RS-360SA-? 12V测试 RPM:7500
圈数 = 5700 ÷ 7500 ×325
线径 = 5700 ÷ 7500 × 325 × D2π÷ 4 = 5700 ÷ 7500 × 325 × 0.132π÷ 4
当试验过程中,转速偏差较大时(如与待求值差2000rpm),
圈数修改同时线径亦要求修改。(避免槽满率高)
五、碳精的确定(碳精又名:电刷、碳素、碳刷):
碳精主要成份有铜与石墨。
石墨优点:润滑性好、耐磨、耐温、熔点在3000℃以上
选碳精受约束的因素有:
1.电压 2.寿命 3.声音 4.转速
1. 6V以下电压:碳精使用70%-----80%
4.8V以下电压:碳精一般用80%
2V以下电压:一般用含银碳刷
金属刷一般用于280以上马达及音响马达, 3V电压或3VRPM10000以下的马达
金属刷的成份有:磷铜、铍铜、贵金属(如:钯、铑、银)
金属刷的优点:导电性好(接触电阻小,则马达压降小)
一般碳刷马达12V测试时接触电阻其压降为0.6V
而金属刷接触电阻其压降几乎为0
因一般马达有起动电压,再加上压降,所以当2V测试或1.5V测试马达用碳刷则不能起动马达,而金属刷则行。
马达简易图:
6V-----12V电压 碳精用40%---60% 3# 50% 5# 60%
RPM8000以下用60---70%
12V-----36V电压 碳精用30%---50%
1.寿命
1.含铜量高,则马达寿命短。这是因为碳精的主要成份是铜和石墨,铜含量高,则石墨含量相应减少,故耐磨性差。
2.含铜量高,硬度大,则换向器易磨损。品牌研究
3.含铜量高,导电性好,但火花大。
马达换向器有火花(即通常称为电弧),火花中心温度很高,若换向器沟槽被烧黑,此时温度一定在1600℃以上,因铜的熔点为1600℃。
4.含铜量高,声音差(摩擦系数大,硬度大)
六、铁壳
铁壳的选取主要在于磁石。
磁石分: 等方性(弱磁)
(铁氧体) 异方性(强磁) ( 又分 干压:密度小;湿压:密度大。)
按材料分:1.橡胶磁.2.铁氧体磁.3.钕铁硼.4.铝镍钴.
橡胶磁石:
优点:1.易成形,可以装成很多形状.
2.做成环型,K特性好等.
3.不易破碎.
4.可以做得很薄.
缺点:1.磁力较弱(密度低,有许多非磁性材料―――橡胶).
2.易老化,耐温低(60℃以下环境下工作).
3.成本较高.
铁氧体(生产中用的):
优点:1.耐温高(550℃) 缺点:1.易破裂.
2.价格低. 2.磁性能提高有限.
3.磁性能稳定且较高. 3.体积大,重量大
奈多罗米钠铝镍钴
优点:1.磁性高,稳定(远高于铁氧体)
2.耐高温(500℃以上)
缺点:1.价格昂贵(钴是国家战略物质)
钕铁硼
优点:磁性高,稳定.
缺点:1.生产成本高,
湿压性能高于干压。
干压:用模具直接将粉末压挤而成,其粉沫集合密度小,粉末中有气隙。
湿压:将粉沫溶于水,再用模具将粉沫压挤而成(水将粉沫中间空气压走),其密度大。
1.使用弱磁的好处:K特性低,马达转矩脉动性好.
弱磁适用于低电压高转速马达。
例:同为3.6V测试时,弱磁与强弱线径与圈数的差别:
3.6V 7516 (550) 弱磁 R1 R2
3.6V 8018 (1150) 强磁 R11 R21
使用强磁时,线径与圈数则改变,则相当于线圈电阻\碳刷与换向器接触时的电阻增大。
使用弱磁,则可减少碳刷与换向器接触的电阻,即压降减少,则减少损耗。
七、K特性:
其单位是(g-cm)亦名扭力,即转动马达轴的阻力就是K特性。
K特性大,磁场阻力大,马达空载运转时,机械阻力、空气阻力,铁芯损耗(涡流)大,则空载电流大,故RS-545PA-20135(滚珠),电流大,将磁石改为干压。
李万疆K特性小,则与上相反。
磁石充磁后有一定的磁通量。
磁通量:磁场通过一定面积的磁力线多少。
干压磁石磁形分布呈正弦波
湿压磁石磁形分布呈方形波
弱磁,磁形分布呈正弦波,更明显:
如下图:
干压磁场 湿压磁场 弱磁磁场
K特性小(扭力小) K特性大(扭力大) K特性更小(扭力更小)
K特性大:则电流大,起动电压高,转动脉动性很大(当电压很低时测试,脉动弹跳性较大),扭力大。
K特性小:则电流小,起动电压低,转动平缓,扭力小。
K特性大小除与磁石有关外,同时与转子槽数、槽宽也有关系。
转子槽宽,磁石吸力小,转动脉动性大,扭力大。
转子槽数越多,则槽宽均衡,转动平缓,扭力小。
K特性大小与磁石有关,而相关磁石与不同充磁方式充磁会有不同磁场产生
充磁方式有:1.内充 2.外充 外充又分塞口充磁和隧道充磁,图示如下:
内充好处:
1.磁力大。
2.弧形发射磁场,最适合电机适用。
3.两个马达之间磁场吸力小(因是内充,磁场最强部位在磁石内R面)。
内充坏处:
1.易爆充磁头(不易散热,绕线充磁头线径小,电阻大,易发热)。