电机内部磁场分布测量

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tsinghuazhuoqing 发表于 2022/03/28 00:29:58 2022/03/28
【摘要】 简 介: 这里使用高斯计对于电机内部磁场进行了测量,磁场数据证明了, 电机内部的磁力线都是经由转子磁芯传递, 所以在转子外部的线圈并没有产生很大的安培力。 关键词: DC,Motor ...

简 介: 这里使用高斯计对于电机内部磁场进行了测量,磁场数据证明了, 电机内部的磁力线都是经由转子磁芯传递, 所以在转子外部的线圈并没有产生很大的安培力。

关键词 DCMotor

为什么测量?
目 录
Contents
拆卸电机
测量磁场
测量总结

电机转子转矩来源解释

 

§01 什么测量?


   怎么解释三线圈直流电机工作原理更好? 中 对于直流有刷电机转子受力进行分析。

  主要结论是:电机转子力矩主要是由定子磁铁边缘 与转子表面磁场的作用力。 转子上的线圈并不是转子转矩的主要贡献部分。

▲ 图1.1  怎么解释电机工作原理

▲ 图1.1 怎么解释电机工作原理

  这是继博文有些原理,讲着讲着自己也就相信了 之后 阐述对于有刷直流电机运动原理更加贴合实际的描述。

▲ 图1.1  小型直流电机

▲ 图1.1 小型直流电机

  但是上述改变需要基于一个事实需要澄清, 那就是电机内部转子表面和 线圈缝槽内的磁场究竟有多大? 由此才能够证明前面给转子运动力矩届时是符合实际的。。

  反之,如果转子表面和线圈磁缝中的磁场强度相差不大, 那么原来基于安培力的解释也是非常精确的。

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  下面对手边的直流有刷电机拆卸, 测量其中转子表面和内部的磁场。

▲ 图1.2 两个小型直流电机

▲ 图1.2 两个小型直流电机

  测量工具使用TD8620高斯计进行测量。

▲ 图1.3 TD8620高斯计

▲ 图1.3 TD8620高斯计

 

§02 卸电机


  使用宽口钳对电机后面固定铁壳用力掰开, 便可以将电机后盖打开。 这个过程需要耐心和力气。

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  待到所有固定边缘都撬开之后, 便可以将电机后盖、转子拉出来。

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  这是电机的组成,从左到右分别是: 外壳和永磁定子、 转子、换流电刷和后盖。
▲ 图2.1 电机内部结构

▲ 图2.1 电机内部结构

  由于需要测量转子内部的磁场,所以需要将转子上的线圈去掉。

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  使用斜口钳在转子两端,将所有线圈都剪断, 然后在使用宽口钳将线圈抽出, 便可以彻底清除转子线圈了。

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  这是有待测量的定子和转子。

▲ 图2.2 定子和拆完线圈之后的转子

▲ 图2.2 定子和拆完线圈之后的转子

 

§03 量磁场


  先,使用高斯计测量定子磁铁表面磁场强度。 在磁铁表面大约为1100高斯。 在两个定子磁铁边缘之间磁场强度大约300高斯, 这说明定子边缘处的磁场方向发生了很大的变化。
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  为了测量转子对于磁场的影响, 下面将转子重新插入定子中间去。

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  下面是激动人心的时候, 使用高斯计测量转子线圈槽缝中的磁场强度。 可以看到磁缝中的磁场强度只有小于100高斯。 这比正常定子磁铁表面的磁场强度小了10倍。

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  这是给出了在电机内典型部分的磁场强度。 可以看到转子线圈槽缝中基本上没有磁场。 由此可以证明线圈上的安培力很小, 对于转子转矩贡献很小。 在定子磁铁边缘处的磁场很大, 这里产生了转子旋转的主要转矩。
▲ 图3.1 电机内部的磁场强度

▲ 图3.1 电机内部的磁场强度

  由于转子与定子间的缝隙很小, 高斯计探头很难测量缝隙中的磁场大小和方向。 不过这里的磁场作用力都是朝向转子轴, 所以不会产生力矩。

▲ 图3.2 转子与定子缝隙很小

▲ 图3.2 转子与定子缝隙很小

 

量总结 ※


  里使用高斯计对于电机内部磁场进行了测量,磁场数据证明了, 电机内部的磁力线都是经由转子磁芯传递, 所以在转子外部的线圈并没有产生很大的安培力。

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  这也说明,改变传统对直流电机力矩的解释是需要的。

▲ 图4.1  直流电机工作原理

▲ 图4.1 直流电机工作原理

  有的时候,小时候听到的解释, 听着听着我们就信以为真了。 当我们长大了, 又丢掉了好奇心, 世界中的奇妙事情就被我们错过了很多。

这是最后的结束语


■ 相关文献链接:

● 相关图表链接:

文章来源: zhuoqing.blog.csdn.net,作者:卓晴,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。

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