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【开关电源】有刷电机无法启动?需要调速?恒流源来解决!

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发布时间:2018-09-05人气:

前言:在20世纪时,大中型有刷电机就在工业和先进领域中发挥着巨大的作用,虽然直流有刷电机问世已久,但人们在使用中,仍然遇到不少问题,今天就来说一说,直流有刷电机与恒流源(开关电源)使用的相关内容。
 
现象:用稳压开关电源连接直流有刷电机,接通后,电机无法启动。
原因:电机启动前,转速为0,电动势为U,电枢电阻很小,反电动势为U′=0;电机启动时,电流I=U-U′/R,此时电流会很大,稳压开关电源有过压保护,当电流超出额定限制时,电源会切断输出,最终导致直流无刷电机无法启动。
解决方法:①选用有软启动功能的开关电源;②选用功率大的稳压开关电源,如电机启动时最大电流为50A,选用的稳压开关电源的额定电流最起码要有50A;③选用恒流源供电。
③详述:恒流电路输出最大电流不会超过额定电流,如额定电源电流为10A,连接直流有刷电机后开机,电流最大不会超过10A,不会出现因电流过大,电机无法启动的现象。

 额定10A的恒流源
额定10A的恒流源

 

现象:用稳压开关电源连接直流有刷电机,使用中,电机堵转,电流增大,使电机烧毁。
原因:电机启动后,反电动势U′会从0变大,电流下降,直至保持平衡,电机正常运转。电机堵转时,反电动势U′再次变回0。此时所有的电压都加载在绕组上,电流再次变得很大,时间稍长,电机烧毁。
解决方法:①某些特殊电机可以加保险丝;②电机本身增加其他监控功能(如温控等);③选用恒流源供电。
③详述:与上条问题讲述功能类似,恒流源有限流功能,当电机堵转时,电源输出电流最大不会超过额定电流,因此使用恒流源,在电机堵转时使电机烧毁的几率可大大降低。

 某直流有刷电机简易图
某直流有刷电机简易图


现象:用稳压开关电源连接直流有刷电机,使用中,串入附加电阻,调节电机转速,能耗增加。
原因:稳压开关电源输出电压恒定,因此无法直接改变输出电压大小,只能串入附加电阻,串入电阻越大,电机的转速越低。此方法线路简单,控制方便,但转差率以发热的形式消耗在电阻上,耗损大,效率低。
解决方法:解决方法:改变直流有刷电机调速大致有两种方法:①弱磁调速:改变励磁电流,升压就降速(在励磁调速中,励磁电流不要太小,不然容易产生飞车。);②改变电枢电压,升压就升速。
详述:恒压恒流源输出电压电流连续可调,功耗较低,操作方便。当需要通过调整电压改变电机转速时,只需要调整电源输出电压即可。

 电压电流可调的开关电源
电压电流可调的开关电源


注:以上所述的“稳压开关电源”指,电压固定输出,调节范围在±10%内的开关电源;“恒流源”均指电压电流大范围连续可调(0-额定值)的恒压恒流电源。

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