在我們開(kāi)始這個(gè)話題之前,讓我們來(lái)談?wù)勲妱?dòng)工具。家里裝修用的電鉆和錘子是比較熟悉的,也是不同的電動(dòng)工具。它們通常由串聯(lián)勵(lì)磁電機(jī)驅(qū)動(dòng),具有轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向變換、扭矩特性調(diào)整等基本控制功能,以適應(yīng)不同的任務(wù)對(duì)象。
問(wèn)題是,為什么要采用串聯(lián)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式?一方面是為了簡(jiǎn)化控制方式,盡可能減小刀具重量,另一方面是為了杜絕鉆振刀具過(guò)載帶來(lái)的危險(xiǎn),這就要求驅(qū)動(dòng)電機(jī)的外部特性比較軟,即超過(guò)額定負(fù)載時(shí),電機(jī)轉(zhuǎn)速隨著負(fù)載的增加而迅速下降。
串聯(lián)電機(jī)的電源是交流電源,串聯(lián)電機(jī)本身就是經(jīng)典的DC電機(jī)。這種電機(jī)的勵(lì)磁繞組和電樞繞組通過(guò)電刷和換向器形成串聯(lián)電路,具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):既可以用交流電源工作,也可以用DC電源工作;工作速度快,體積小,重量輕;調(diào)速平穩(wěn),范圍廣,控制簡(jiǎn)單可靠;小于額定負(fù)荷時(shí),速度基本不變,超過(guò)一定負(fù)荷值時(shí),速度迅速下降。因此,大多數(shù)電動(dòng)工具都采用串聯(lián)電機(jī),其操作簡(jiǎn)單、性價(jià)比高、安全可靠等優(yōu)良特性奠定了串聯(lián)電機(jī)在電動(dòng)工具領(lǐng)域的穩(wěn)固地位。
單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)由定子、電樞和外殼組成。特定的運(yùn)行條件,如頻繁起動(dòng)、高速、大振動(dòng)和可變負(fù)載條件,可能會(huì)導(dǎo)致電機(jī)失速,然后電機(jī)定子繞組和電樞的溫度會(huì)升高。在實(shí)際應(yīng)用中,我們會(huì)感到電動(dòng)工具發(fā)熱嚴(yán)重。基于以上原因,串聯(lián)勵(lì)磁電機(jī)的電樞質(zhì)量和性能都很高。
串聯(lián)電機(jī)的轉(zhuǎn)子部分是由“線圈換向器”組成的電樞,通過(guò)碳刷直接與定子部分的勵(lì)磁繞組相連,所以電樞電流和勵(lì)磁電流完全相同。雖然本質(zhì)上是典型的DC電機(jī),但它與普通的DC電機(jī)仍有所不同,即它具有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和軟特性,因此串聯(lián)電機(jī)代替普通的DC電機(jī)廣泛應(yīng)用于電動(dòng)工具中。