微型定速電機(jī)作為一種小型化、高精度的動(dòng)力裝置,廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、智能家居、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。由于不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)電機(jī)性能要求各異,微型定速電機(jī)衍生出多種類型,常見的包括電磁式微型定速電機(jī)、永磁式微型定速電機(jī)、步進(jìn)式微型定速電機(jī)等,每種類型都有其獨(dú)特的工作原理與適用范圍。
電磁式微型定速電機(jī)是較為傳統(tǒng)且應(yīng)用廣泛的類型。它基于電磁感應(yīng)原理工作,主要由定子、轉(zhuǎn)子、換向器和電刷等部件構(gòu)成。定子上繞有勵(lì)磁繞組,當(dāng)電流通過勵(lì)磁繞組時(shí),會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng);轉(zhuǎn)子則在磁場(chǎng)的作用下旋轉(zhuǎn)。換向器和電刷的配合能夠確保轉(zhuǎn)子持續(xù)朝著一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。這種電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低,適用于對(duì)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性要求不是很高的場(chǎng)合,如小型風(fēng)扇、玩具車等。在玩具車中,電磁式微型定速電機(jī)可以為車輛提供穩(wěn)定的動(dòng)力輸出,滿足其在一定范圍內(nèi)的行駛需求。不過,電磁式微型定速電機(jī)存在電刷磨損的問題,需要定期維護(hù)和更換,且運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的電磁干擾。
永磁式微型定速電機(jī)以磁鐵替代了電磁式電機(jī)中的勵(lì)磁繞組。其轉(zhuǎn)子采用永磁材料制成,定子上布置電樞繞組。當(dāng)電樞繞組通電后,產(chǎn)生的磁場(chǎng)與永磁體磁場(chǎng)相互作用,驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。永磁式微型定速電機(jī)具有體積小、重量輕、效率高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。由于沒有勵(lì)磁繞組的能量損耗,其能效比更高,在電池供電的設(shè)備中優(yōu)勢(shì)明顯,如電動(dòng)剃須刀、便攜式按摩儀等。在電動(dòng)剃須刀中,永磁式微型定速電機(jī)能夠提供強(qiáng)勁且穩(wěn)定的動(dòng)力,確保刀片快速旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)有效剃須。此外,永磁式微型定速電機(jī)運(yùn)行時(shí)噪音較低,不會(huì)對(duì)用戶造成過多干擾。但永磁體的磁性會(huì)隨溫度和時(shí)間發(fā)生一定衰減,在高溫環(huán)境下使用時(shí),需要注意其性能變化。
步進(jìn)式微型定速電機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制電機(jī)。它通過按照一定的順序給定子繞組通電,使轉(zhuǎn)子按照固定的步距角轉(zhuǎn)動(dòng)。每輸入一個(gè)脈沖信號(hào),轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度,通過控制脈沖的數(shù)量和頻率,能夠準(zhǔn)確控制電機(jī)的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速。步進(jìn)式微型定速電機(jī)具有定位精度高、控制簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快等特點(diǎn),常用于需要準(zhǔn)確控制位置和速度的場(chǎng)合,如 3D 打印機(jī)、小型數(shù)控機(jī)床等。在 3D 打印機(jī)中,步進(jìn)式微型定速電機(jī)能夠準(zhǔn)確控制打印頭的移動(dòng)和物料的擠出,保證打印模型的精度和質(zhì)量。然而,步進(jìn)式微型定速電機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)和噪聲,需要通過優(yōu)化控制算法等方式進(jìn)行改善。