仙桃Z4直流电机厂家

电机铭牌
国产电机型号一般采用大写的英文的汉语拼音字母的阿拉伯数字表示，其格式为：**部分用大写的拼音字母表示产品代号，*二部分用阿拉伯数字表示设计序号，*三部分用阿拉伯数字表示机座代号，*四部分用阿拉伯数字表示电枢铁心长度代号。


以Z2---92为例：Z表示一般用途直流电动机；2表示设计序号，*二次改型设计；9表示机座序号；2电枢铁心长度符号。


**部分字符含义如下：


Z系列：一般用途直流电动机（如Z2 Z3 Z4 等系列）


ZY系列：永磁直流电机


ZJ系列：精密机床用直流电机


ZT系列：广调速直流电动机


ZQ系列：直流牵引电动机


ZH系列：船用直流电动机


ZA系列：防爆安全型直流电动机


ZKJ系列：挖掘机用直流电动机


ZZJ系列：冶金起重机用直流电动机

2直流电机，Z4直流电机，直流电机




直流电机（direct current machine）是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。


由直流电动机和发电机工作原理示意图可以看到，直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。直流电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场，由机座、主磁较、换向较、端盖、轴承和电刷装置等组成。运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢，由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成。


工作原理


直流电机里边固定有环状永磁体，电流通过转子上的线圈产生安培力，当转子上的线圈与磁场平行时，再继续转受到的磁场方向将改变，因此此时转子末端的电刷跟转换片交替接触，从而线圈上的电流方向也改变，产生的洛伦兹力方向不变，所以电机能保持一个方向转动。


直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。感应电动势的方向按右手定则确定（磁感线指向手心，大拇指指向导体运动方向，其他四指的指向就是导体中感应电动势的方向）。


导体受力的方向用左手定则确定。这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩，这个力矩在旋转电机里称为电磁转矩，转矩的方向是逆时针方向，企图使电枢逆时针方向转动。如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩（例如由摩擦引起的阻转矩以及其它负载转矩），电枢就能按逆时针方向旋转起来。


Z2系列直流电机电机用途： Z2系列电机为一般工业用小型直流电机，可使用于金属切削机床、造纸、染织、印刷、水泥等。发电机可作动力电源，照明或其他恒压供电。相关电机： Z4系列直流电机 Z系列直流电机 ZTP铁路机车电机备注说明： 电机效率比老产品平均提高2%。


Z4系列直流电机比Z2、Z3系列具有更大的优越性，它不仅可用直流机组电源供电，更适用于静止整流电源供电。而且转动惯量小，具有较好的动态性能，并能承受较高的负载变化率，特别适用于需要平滑调速、效率高、自动稳速、反应灵敏的控制系统，具有当今国际先进水平。


Z4系列直流电机：中心高100～355mm是*人民共和国机械行业标准JB／T6316-92《Z4系列直流电机技术条件》所规定的标准系列小型直流电机；中心高400～450mm为标准系列之外的扩充Z4直流电机；中心高500～710mm。Z4系列直流电机可广泛应用于冶金工业轧机、金属切削机床、造纸、染织、印刷、水泥、塑料挤出机械等各类工业部门。


电机的定额为连续工作连续定额，在海拔不**过1000m、环境空气温度不**过40℃的地区，电机能按技术数据表中的数据额定运行。本系列电机采用F级绝缘。


Z4系列直流电机的功率范围由1.5kW至840kW，额定转速有3000、1500、1000、750、600、500、400、300、200r／min共九种，励磁方式为他励，励磁电压为180V。额定电压为160V的电机，在单相桥式整流器供电的情况下，一般需带电抗器工作，外接电抗器的电感数值在电动机铭牌上注明。额定电压440V的电动机，均不需外接电抗器。


Z4系列直流电机性能不仅符合国标GB／T755《旋转电机基本技术要求》，也基本符合德国VDE0530标准。


型号含义：Z4-280-11B，Z表示直流电机，4表示4系列，280表示电机中心高（mm），**个1表示铁心长度序号，*二个1表示前端盖序号，1为短端盖，2为长端盖，B表示有补偿绕组。


注：就Z4-112／2-1型号而言，“／”后面**位数字代表较数，*二位数字代表铁心长度序号。

控制器设计
折叠引言
随着人们生活水平的提高，产品质量、精度、性能、自动化程度、功能以及功耗、价格问题已经是选择家用电器的主要因素。永磁无刷直流电机既具有交流伺服电机的结构简单、 运行可靠、维护方便等优点，又具备直流伺服电机那样良好的调速特性而无机械式换向器，现已广泛应用于各种调速驱动场合。MOTOROLA *二代电机控制**芯片的出现，给永磁无刷直流电机调速装置的设计带来了较大的便利。这些芯片控制功能强，保护功能完善，工作性能稳定，组成的系统所需外围电路简单，抗干扰能力强，特别适用于工作环境恶劣，对控制器体积，价格性能比要求较高的场合。


折叠控制器结构与原理
2.1 控制器结构


MC33035 是 MOTORLORA 公司研制的*二代无刷直流电机控制**集成电路，加上1片 MC3309 电子测速器将无刷直流电动机的转子位置信号进行 F/V 转换，形成转速反馈信号，即可构成转速闭环调节系统。外接 6 个功率开关器件组成三相逆变器，就可驱动三相永磁无刷直流电机，控制器电路构成，如图 1 所示，图中 S1 控制电机转向，S2 控制系统起停，S3 选择系统开环或闭环运行，S4 控制系统制动，S5 选择转


子位置检测信号为 60°或 120°方式，S6 控制系统的复位。电位器 RP1 用以设定所需电机转速，发光二板管 L1 用作故障


指示，当出现不正常的位置检测信号、主电路过流、3种欠电压之一（芯片电压低于9.1V，驱动电路电压低于9.1V，基准电压低于4.5V）、芯片内部过热、起停端低电平时，L1发光报警，同时自动封锁系统。故障排除后，经系统复位才能恢复正常工作。


2.2 控制原理


从电机转子位置检测器送来的三相位置检测信号（SA,SB,SC）一方面送入 ) MC33035，经芯片内部译码电路结合正反转控制端、起停控制端、制动控制端、电流检测端等控制逻辑信号状态，经过运算后，产生逆变器三相上、下桥臂开关器件的6路原始控制信号，其中，三相下桥开关信号还要按无刷直流电机调速机理进行脉宽调制处理。处理后的三相下桥 PWM 控制信号 （Ar ,Br, Cr）经过驱动电路整形、放大后，施加到逆变器的6个开关管上，使其产生出供电机正常运行所需的三相方波交流电流。


另一方面，转子位置检测信号还送入 MC33039 经 F/V转换，得到一个频率与电机转速成正比的脉冲信号FB。FB 通过简单的 阻容网络滤波后形成转速反馈信号，利用 MC33035 中的误差放大器即可构成一个简单的P调节器，实现电机转速的闭环控制，以提高电机的机械特性硬度。实际应用中，还可外接各种 PI, PD，调节电路以实现更为复杂的闭环调节控制。
直流电机(direct current machine)是指能将直流电能转换成机械能(直流电动机)或将机械能转换成直流电能(直流发电机)的旋转电机。它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能;作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。

由直流电动机和发电机工作原理示意图可以看到，直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。直流电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场，由机座、主磁较、换向较、端盖、轴承和电刷装置等组成。运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，阳春直流电机，是直流电机进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢，由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成。
折叠转子电枢
（1）电枢铁心


电枢铁心是主磁路的主要部分，同时用以嵌放电枢绕组。一般电枢铁心采用由0.5mm厚的硅钢片冲制而成的冲片叠压而成(冲片的形状如图8.8(a)所示)，以降低电机运行时电枢铁心中产生的涡流损耗和磁滞损耗。叠成的铁心固定在转轴或转子支架上。铁心的外圆开有电枢槽，槽内嵌放电枢绕组。



（2）电枢绕组


电枢绕组的作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量变换的关键部件，所以叫电枢。它是由许多线圈(以下称元件)按一定规律连接而成，线圈采用高强度漆包线或玻璃丝包扁铜线绕成，不同线圈的线圈边分上下两层嵌放在电枢槽中，线圈与铁心之间以及上、下两层线圈边之间都必须妥善绝缘。为防止离心力将线圈边甩出槽外，槽口用槽楔固定，如图8.9所示。线圈伸出槽外的端接部分用热固性无纬玻璃带进行绑扎。


（3）换向器


在直流电动机中，换向器配以电刷，能将外加直流电源转换为电枢线圈中的交变电流，使电磁转矩的方向恒定不变；在直流发电机中，换向器配以电刷，能将电枢线圈中感应产生的交变电动势转换为正、负电刷上引出的直流电动势。换向器是由许多换向片组成的圆柱体，换向片之间用云母片绝缘，换向 图8.9 电枢槽的结构


片的紧固通常如图8.10所示，换向片的下部做成鸽 1—槽楔 2—线圈绝缘 3—电枢导体


尾形，两端用钢制V形套筒和V形云母环固定，再用 4—层间绝缘 5—槽绝缘 6—槽底绝缘


螺母锁紧。


4）转轴


转轴起转子旋转的支撑作用，需有一定的机械强度和刚度，一般用圆钢加工而成。



图8.10 换向器结构


1—换向片 2—连接部分 图8.11 单叠绕组元件


1—首端 2—末端 3—元件边 4—端接部分 5—换向片

可逆运行原理
一台直流电机原则上既可以作为电动机运行,也可以作为发电机运行,这种原理在电机理论中称为可逆原理。当原电机驱动电枢绕组在主磁较N、S之间旋转时，电枢绕组上感生出电动势，经电刷、换向器装置整流为直流后，引向外部负载（或电网），对外供电，此时电机作直流发电机运行。如用外部直流电源，经电刷换向器装置将直流电流引向电枢绕组，则此电流与主磁较N.S.产生的磁场互相作用，产生转矩，驱动转子与连接于其上的机械负载工作，此时电机作直流电动机运行。