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圖解直流電機工作原理

圖文更新时间:2024-11-28 00:41:29

圖解直流電機工作原理（直流電機原理及實現）1

直流電機工作原理

直流電機是指能将直流電能轉換成機械能（直流電動機）或将機械能轉換成直流電能（直流發電機）的旋轉電機。它是能實現直流電能和機械能互相轉換的電機。

圖解直流電機工作原理（直流電機原理及實現）2

現行的直流電機都是旋轉電樞式的，主要由轉子、定子組成。定子包括主磁極、換向磁極、電刷裝置、機座和端蓋組成；轉子上有電樞鐵芯、電樞繞組、換向器、轉軸、軸承。顧名思義，定子就是裝在那不動的部分，産生固定的磁場；轉子，是旋轉的部分，産生變換極性的磁場。這是分析直流電機的物理模型圖。其中，固定部分有磁鐵，這裡稱作主磁極；固定部分還有電刷。轉動部分有環形鐵芯和繞在環形鐵芯上的繞組。

圖解直流電機工作原理（直流電機原理及實現）3

通電導體周圍存在磁場，受到安培力（通電導線在磁場中受到的作用力）的作用，由于通過的是直流電，産生了與主磁極相反的極性，所以導體向一個方向移動。電動機轉子受力轉過180度時，電機電刷自動轉換電流方向，使轉子持續旋轉。結合玩過的磁鐵，同極性會相斥，異極性相吸，就好理解了。這就是直流電機的基本工作原理。

實現方法

電機是電流驅動的元件，需要大電流通過。傳統單片機的IO輸出口的輸出電流一般為10ma左右，現在的單片機一般20－25ma，但多個IO口加起來總電流有限制，根有的不能超200ma,有的不能超400ma。拿額定電壓12V，額定功率25W的直流電機來說，需要的工作電流就是2A，也就是2000ma。單片機的IO口的驅動能力是遠遠不夠的。所以需要借助驅動裝置來控制電機。這裡我們選用的是ULN2003,是高耐壓、大電流、内部由七個矽NPN達林頓管組成的驅動芯片。在這裡，隻需知道ULN2003這個芯片能放大單片機IO口輸出的電流，單片機想要驅動電機，必須借助像ULN2003這樣的驅動的作用。

直流電機隻有兩個端子，接線很簡單。簡單來說，一端接電源的正極，另一端接負極，就會旋轉；如果想讓電機向相反的方向旋轉隻需調換一下正負極就行了。與單片機連接原理圖如下:

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