無刷直流電機好用嗎?

2016-02-22

無刷直流電機的基本組成:


無刷直流電機主要由電機本體,位置傳感器和電子換向線路組成。電動機本體在結構上與永磁同步電動機相似,但沒有籠型繞組和其他起動裝置。其定子繞組一般制成多相(三相、四相、五相不等相)。轉子由永久磁鋼按一定極對數(2p=2,4,……)組成。


無刷直流電機的工作原理:


隨著轉子的轉動,轉子位置傳感器不斷地發送出信號,致使電樞繞組不斷地依次通電,不斷地改變通電狀態,從而使得在某一磁極下的線圈導體中流過的電流方向始終不變,這就是無刷直流永磁電機的無接觸式電子換向過程的實質。


在有刷直流電機中,如果把原先處于電動機內部的旋轉電樞翻出來變成定子,把所有被連接在機械換向器上面的電樞繞組的引線頭抽出來,并且給每一個引線頭提供一個功率晶體管開關;而把原先處于外部的靜止永磁體移入電動機的內腔變為轉子,即可實現有刷與無刷直流電機的轉換,但這樣必須包含大量的功率晶體管開關元件和與之相適應的轉子位置傳感器,這種方法很難實現。因此,定子電樞采用一般交流電動機中的三項繞組,借助轉子位置傳感器檢測出轉子永磁體磁場與定子電樞繞組三項軸線之間的相對空間位置,通過邏輯信號處理和控制,來實現定子電樞三相繞組的電子換向。


無刷直流電機的特點:


無刷直流電機與有刷直流電機的區別,有刷電機采用機械換向,壽命短﹑噪聲大﹑產生電火花,效率低。它長期使用碳刷磨損嚴重,較易損壞。同時磨損產生了大量的碳粉塵,這些粉塵落軸承中,使軸承油加速干涸,電機噪聲進一步增大。有刷電機連續使用一定時間就需更換電機內碳刷。無刷電機以電子換向取代機械換向,無機械摩擦,無磨損,無電火花,免維護且能做到更加密封等特點所以技術上要優于有刷電機。


無刷直流電動機的永磁體,現在多采用高磁能積的稀土釹鐵硼材料。因此,稀土永磁無刷電動機的體積比同容量三相異步電動機縮小了一個機座號。


無刷直流電機的高效率,高效區域大,功率和轉矩密度高,功率因數(COSΦ)接近1,系統效率>90%,永磁無刷直流電機在任何情況下轉子都是同步運行,交流變頻電機是變頻調速,無刷直流電機是調速變頻,電機在同步轉速下運行,轉子既無銅耗又無鐵耗。


無刷直流電機具有低電壓特性好,轉矩過載特性強,啟動轉矩大(堵轉特性),啟動電流小等優點。


無刷直流電機因為具有直流有刷電機的特性,同時驅動器也是頻率變化的裝置,所以又名直流變頻,無刷直流電機的運轉效率,低速轉矩,轉速精度等都比任何控制技術的變頻器還要好,由于無刷直流電動機是以自控式運行的,所以不會象變頻調速下重載啟動的同步電機那樣在轉子上另加啟動繞組,也不會在負載突變時產生振蕩和失步。多年來業界對異步電動機變頻調速的研究,歸根到底是在尋找控制異步電動機轉矩的方法,稀土永磁無刷直流電動機必將以其寬調速﹑小體積﹑高效率和穩態轉速誤差小等特點在調速領域顯現優勢。可以解決產業界節點與高性能驅動的需求。


電機對比參數


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