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直流电机正负极接反会烧电机吗?

作者:永磁同步电机、直驱电机、矢量驱动器来源:本站阅读次数:2220【关闭本页

2020-06-20 12:41:08

直流电机正负极接反会烧电机吗?


直流电机正负极接反会不会烧电机,要看电机是什么类型。
直流电机按照大的分类,可以分为有刷电机和无刷电机;按照励磁方式分类,可以分为永磁电机和励磁电机。如果再往下细分,每一种电机还会分为很多种类型。

◦有刷电机
有刷电机中是包含了永磁电机和励磁电机的。对于永磁电机,通常把永磁体作为电机的定子,而转子是通过电刷和换向器连接的线圈;对于励磁电机,转子和定子都是电磁线圈,两者之间的连接也是通过电刷和换向器。

无论是永磁有刷电机还是励磁有刷电机,它们的磁场方向是通过转子的位置和角度,通过电刷和换向器自动改变的。所以这类电机不需要控制器驱动,通入合适的电压就可以转动。

有刷电机正负极接反后不会烧坏电机,永磁电机正负极接反会改变转向,励磁电机正负极接反,由于定子和转子的磁场方向是同时改变的,所以转向不会改变。只有当调换定子换转子其中一个线圈的正负极,电机的转向才会发生改变。
虽然有刷电机正负极接反后不会烧坏电机,但是下面的几个问题也需要特别注意:

1.电机转向要求
对于部分电机驱动的机械,比如刀具、磨具、部分齿轮箱等,在设计时可能会对转向有要求。这类机械装置如果电机反向运转,就有可能带来功能上的异常或者一定程度的损坏。所以,对于转向有要求的机械设备,需要注意电机的正负极。

2.电机供电有无保护元件
由于有刷电机工作时,在电刷和换向器之间会产生电火花,这种电火花的产生实际上会带来一定的高频干扰,周围的控制电路或其他电路就有可能因为这种干扰而出现工作异常的现象。并且电动机在断电时,在供电端会产生感应电动势,它比输入电机的电压要高很多,如果电机采用的是晶体管类的开关或调速控制,就有可能烧坏驱动管。为了削弱电火花以及感应电动势,通常会在电机的电源输入端并接吸收元件,此类元件通常会考虑正负极方向,接反后就有可能烧坏保护元件。

◦无刷电机
由于有刷电机电刷和换向器的存在,除了在工作时会产生一定的干扰外,电刷也会存在使用寿命的问题。并且这种电机的功率无法做太高,对于一些工作环境,从安全角度来讲也需要避免电火花的产生。
无刷电机的转子一般采用永磁材料,而定子采用电磁线圈。由于没有换向器和电刷的存在,相比有刷电机,使用寿命会有所提高,并且在噪音及工作效率等方面都是优于有刷电机的。

由于无刷电机没有换向器,电磁换向就需要电路来控制,并且需要检测当前转子的位置,才能够确定当前需要给哪一组线圈通电。检测转子位置的方法一般有两种,一种是通过霍尔元件检测,另一种是通过检测定子线圈的反电动势。所以无刷电机也分为有霍尔和无霍尔两种。
霍尔元件是一种磁控元件,无刷电机中通常有三个互成角度的霍尔元件,通过转子的磁场控制霍尔元件输出高低电平,就可以反馈到电机控制器中,判断出当前的转子位置。
无霍尔有刷电机一般是通过各相线圈反电势的过零点判断转子位置的。这种无刷电机在生活中比较常见的一个是机械硬盘上的电机,另外一个就是航模常用的电机。
无论是有霍尔无刷电机还是无霍尔无刷电机,都需要电机控制器的驱动才能运转,直接给电机通电是无法运转的。控制器通过检测转子位置,判断需要通电的相,实际上通入电机的已经由直流电变成三相交流电。有刷电机正负极接反实际上是控制器的正负极接反,由于大部分控制器中会设计反接保护电路,所以正负极接反时,电机是不工作的。

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