直流电机工作原理与驱动方式揭秘

直流电机的转动奥秘

直流电机，一种神奇的装置，它既能将直流电转化为机械运动（电动机），也能将机械运动转化为直流电（发电机），堪称电能与机械能转换的桥梁。目前广泛应用的直流电机大多采用旋转电枢结构，主要由转子与定子构成。定子部分包括主磁极、换向磁极、电刷装置、机座和端盖等；而转子则包含电枢铁芯、电枢绕组、换向器、转轴和轴承。简单来说，定子是静止的部分，负责产生稳定的磁场；转子则是旋转的部分，负责产生极性变化的磁场。这就是我们常说的直流电机物理模型图，其中固定部分有磁铁，称为主磁极；固定部分还有电刷。转动部分有环形铁芯和绕在环形铁芯上的绕组。

通电导体周围会产生磁场安徽皖南电机，受到安培力的作用。由于直流电的特性，导体产生的极性与主磁极相反，从而产生推动力，使导体向一个方向移动。当电动机转子转过180度时，电机电刷自动转换电流方向，使转子持续旋转。这与我们玩过的磁铁相斥相吸原理相似，很容易理解。这就是直流电机的基本工作原理。

驱动之道

电机作为一种电流驱动的元件，需要大电流驱动。然而，传统单片机的IO输出口输出电流通常只有10mA左右，现在的单片机一般也只有20-25mA，多个IO口加起来的总电流也有限制，有的不超过200mA，有的不超过400mA。皖南电机 以额定电压12V、额定功率25W的直流电机为例，所需的工作电流就是2A，即2000mA。显然，单片机的IO口的驱动能力远远不够。因此，我们需要借助驱动装置来控制电机。在这里，我们选择了ULN2003这款高耐压、大电流、内部由七个硅NPN达林顿管组成的驱动芯片。安徽皖南电机只需知道ULN2003芯片能放大单片机IO口输出的电流，单片机驱动电机时，就必须借助这种驱动芯片的作用。

接线简单，旋转自如

直流电机只有两个端子，接线非常简单。简单来说，一端接电源的正极，另一端接负极，电机就会旋转；如果想让电机向相反的方向旋转，只需调换一下正负极即可。以下是直流电机与单片机连接的原理图：