大型直流电机的工作原理及结构（微型直流电机的工作原理）

导语：微型电机是通过将电能转化为机械能，通过运转提供动力源。不少产品需求较大的启动扭矩，微型直流电机有高扭矩特性，能应用在扭矩大的产品，并且电机的转速可以调整、适应负载，所以微型直流电机一直应用非常广泛。

直流电机工作原理图

影响微型直流电机性能的主要因素

主要有两点，一是输入电压，另外一个是温度；简单来说，电压调节不要超出额定工作电压范围；如微型电机的温度过高会烧毁电机，除环境因素外，电压过高也会导致电机温度过高。

微型直流电机性能曲线

1、空载转速（No）:微型电机在额定电压下无负载运行时的测得的转速，单位为RPM（转每分钟）；

2、空载电流（Io）：微型电机在额定电压下无负载运行时，在电机两端子间测得的输入 电流，单位A（安倍）；

3、堵转电流（Is）：微型电机在额定电压下运行，因负载导致电机停转时瞬间测得的电流，单位A（安倍）；

4、堵转扭矩（Ts）：微型电机在额定电压下运行，因负载导致电机停转时瞬间测得的最大转矩，单位gf.cm（克.厘米）；

微型直流电机的性能曲线以输出转矩为横坐标，以转速、电流、效率及转出功率为纵坐标，相应的曲线：转速曲线N、电流曲线I、效率曲线N、输出功率曲线P，如下图所示：

微型电机性能曲线

微型直流电机产生的扭矩与转速是相互影响的，这是直流电机的基本特性，转速与扭矩呈线性关系。这常用作计算空载转速和起动扭矩。

扭矩与转速

转速与功率

微型直流电机另外一个重要特性是扭矩与电流的关系，电流和电机扭矩呈线性关系，用来计算空载电流和转子静止时的电流（起动电流）如图。

扭矩与电流关系图

微型直流电机效率

效率=机械输出功率÷电机输入功率，输出功率和输入功率随着转速的变化而变化，给定的转速大于空载速度的50%时可获得最大效率。

齿轮减速与行星减速

• 减速传动效率：微型电机配置减速箱以后输出转矩的效率大小受轴承、齿轮的摩擦力以及润滑条件的影响。经过一级传动的齿轮减速箱效率为90%，二级传动的效率是81%，减速比越大，其传动级数越多，其传动效率就越低。

减速电机明显提升负载能力，一般齿轮减速器的减速比1：200，行星齿轮减速箱的减速比可达到1：4500。

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附录：

（表一）微型直流减速电机类型性能对比：

表一

（表二）力矩单位制：

表二

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