分析 | 電機(jī)制造業(yè)為什么會(huì)趨向于定制直流電機(jī)，而不是選用標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)？

來(lái)源 |?老趙說(shuō)制造

直流電機(jī)一種用直流電運(yùn)行的電機(jī)，直流電機(jī)通常是有刷的或同步的，有刷直流電機(jī)通過(guò)內(nèi)部換向、固定永磁體和旋轉(zhuǎn)的電磁鐵直接從提供給電機(jī)的直流電中產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。無(wú)刷直流電機(jī)具有起動(dòng)成本低、可靠性高、調(diào)速簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)包括高強(qiáng)度使用的高維護(hù)性和低壽命，同步直流電機(jī)（如無(wú)刷直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)）需要外部換相來(lái)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。無(wú)刷直流電機(jī)在轉(zhuǎn)子中使用旋轉(zhuǎn)的永磁體，在電機(jī)外殼上使用固定的電磁鐵以及將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的電機(jī)控制器。

無(wú)刷電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)包括壽命長(zhǎng)、很少或不需要維護(hù)以及效率高，缺點(diǎn)是初始成本高，電機(jī)速度控制器復(fù)雜，其他類(lèi)型的直流電機(jī)不需要換相，包括單極電機(jī)和滾珠軸承電機(jī)。使用電池電源的便攜性、高啟動(dòng)扭矩、雙向操作、設(shè)計(jì)用于變速、速度控制出色以及無(wú)與倫比的可靠性。許多工業(yè)依賴(lài)直流電機(jī)，在改進(jìn)直流電機(jī)之前的幾十年里，它們的使用是有限的。如今，許多不同的應(yīng)用程序在許多行業(yè)中都嚴(yán)重依賴(lài)這些電機(jī)。

永磁直流電機(jī)的原理

1. 當(dāng)電流在磁場(chǎng)中的感應(yīng)器中流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生力。

2. 磁場(chǎng)中導(dǎo)體中產(chǎn)生的力由磁通量矢量、導(dǎo)體中流動(dòng)的電流、導(dǎo)體長(zhǎng)度和機(jī)械力矢量決定。

3. 該力在旋轉(zhuǎn)電機(jī)中產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩由導(dǎo)體數(shù)量、導(dǎo)體中流動(dòng)的電流、平均繞組半徑、有效導(dǎo)體長(zhǎng)度、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩和磁通量決定。

4. 電壓由在磁場(chǎng)中移動(dòng)的任何導(dǎo)體產(chǎn)生。

5. 旋轉(zhuǎn)電機(jī)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，反電動(dòng)勢(shì)由導(dǎo)體數(shù)量、有效導(dǎo)體長(zhǎng)度、半徑、角速度、感應(yīng)電壓和磁通矢量決定。

6. 通過(guò)在永磁電機(jī)中添加機(jī)械換向器，可以開(kāi)發(fā)了電刷式永磁直流電機(jī)。

直流電機(jī)設(shè)計(jì)與定制

直流電機(jī)的設(shè)計(jì)和定制得益于銷(xiāo)售工程師直接與客戶(hù)的緊密合作，以精確滿(mǎn)足客戶(hù)的應(yīng)用要求，這樣，客戶(hù)最終會(huì)得到一個(gè)在滿(mǎn)足應(yīng)用程序是完美的電機(jī)，當(dāng)實(shí)際負(fù)載與設(shè)計(jì)相匹配時(shí)，電機(jī)將發(fā)揮最佳性能。

舉個(gè)例子，如果直流電機(jī)的負(fù)載比最初設(shè)計(jì)的低，它的壽命就會(huì)縮短，如果電機(jī)的負(fù)荷比設(shè)計(jì)的高，會(huì)產(chǎn)生多余的熱量。這兩種情況中的任何一種都可能導(dǎo)致過(guò)早的電機(jī)故障，這意味著產(chǎn)品過(guò)早的失效。設(shè)計(jì)與定制電機(jī)與客戶(hù)的應(yīng)用環(huán)境的配置文件相匹配，確保了具有優(yōu)異性能的持久電機(jī)。

隨著優(yōu)質(zhì)的材料和卓越的工藝，匹配設(shè)計(jì)的直流電機(jī)的準(zhǔn)確應(yīng)用是至關(guān)重要的，為了確?？蛻?hù)的所有要求都得到滿(mǎn)足，電機(jī)制造商由高技能工程師組成的團(tuán)隊(duì)，他們可以測(cè)試當(dāng)前使用的任何電機(jī)，以確定其準(zhǔn)確性能。基于這一結(jié)果，一個(gè)新的電機(jī)設(shè)計(jì)可以創(chuàng)建，以改善目前的電機(jī)性能，將提高最終電機(jī)的性能。

電機(jī)制造公司既提供定義明確的、模塊化的解決方案的產(chǎn)品制造，也提供類(lèi)似于運(yùn)動(dòng)顧問(wèn)的工程服務(wù)。在這種類(lèi)型的組織中，產(chǎn)品成為大局的一部分，不像一個(gè)嚴(yán)格的制造公司，電機(jī)制造業(yè)的使命是為特定的應(yīng)用提供一個(gè)優(yōu)化的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這樣一來(lái)，這個(gè)解決方案將減輕工程師們的擔(dān)心和擔(dān)憂(yōu)，客戶(hù)將能夠在確保性能的同時(shí)消除過(guò)度工程化，能夠獲得廣泛的模塊化組合產(chǎn)品，以滿(mǎn)足大多數(shù)需求。該系統(tǒng)方案將為客戶(hù)提供高質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)，并為電機(jī)制造的工程和維護(hù)團(tuán)隊(duì)減少麻煩，提供了保持其質(zhì)量聲譽(yù)的能力，從而防止了未來(lái)機(jī)會(huì)的喪失。

結(jié)論

由于在永磁直流電機(jī)的設(shè)計(jì)和制造中投入太多，電機(jī)制造商需有高技能的工程師專(zhuān)門(mén)為客戶(hù)應(yīng)用創(chuàng)造相應(yīng)的電機(jī)，確保卓越和可靠的運(yùn)行。因此，電機(jī)行業(yè)大都會(huì)采用定制的方式，而不是選用標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)。