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直流無刷電機(jī)相比交流電機(jī)有那么優(yōu)缺點(diǎn)?
閱讀:1258 發(fā)布時間:2022-12-25無刷電機(jī)是指無電刷和換向器(或集電環(huán))的電機(jī),又稱無換向器電機(jī)?!?/span>
19世紀(jì)誕生電機(jī)的時候,發(fā)明的實(shí)用性電機(jī)是無刷形式,即交流異步電機(jī),該電機(jī)的維護(hù)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、適應(yīng)性、應(yīng)用非常廣泛,但從特性上看,要獲得與直流電機(jī)相當(dāng)?shù)男阅?,須使用?fù)雜的控制技術(shù)。異步電動機(jī)有很多無法克服的缺陷。
直流電機(jī)具有響應(yīng)快速、大啟動扭矩、調(diào)速范圍、扭矩穩(wěn)定性等良好的性能,但普通直流電機(jī)需要刷和換機(jī)(或集電環(huán))。電刷和換向器(或集電環(huán))在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生火花、碳粉,不僅會損壞組件,而且使用也會受到限制。
20世紀(jì)中期,誕生了功率型半導(dǎo)體器件,因此出現(xiàn)了使用電力晶體管交換電路代替電刷與換向器的直流無刷電機(jī)就應(yīng)運(yùn)而生了。這種新型無刷電機(jī)被稱為電子換向式直流電機(jī)。
直流無刷電機(jī)由電機(jī)主體和控制驅(qū)動裝置組成,是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。直流無刷電機(jī)與傳統(tǒng)有刷的AC電機(jī)不同,傳統(tǒng)有刷的電機(jī)以刷為交換器,而無DC刷的電機(jī)則采用電子線路方法繞過三相線圈提供分時供電。用脈寬調(diào)速變速速度計控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速,用單片機(jī)檢測轉(zhuǎn)子的瞬時位置和速度,再控制電機(jī)的驅(qū)動電路,實(shí)現(xiàn)電機(jī)的運(yùn)行。
直流無刷電機(jī)的定子繞組產(chǎn)生了很多三相對稱星形連接法,與三相異步電機(jī)非常相似。電動機(jī)的轉(zhuǎn)子上粘有永磁體 ,為了檢測電動機(jī)轉(zhuǎn)子的極性,在電動機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動器由功率半導(dǎo)體器件和電子元器件、集成電路等構(gòu)成,
其功能是:接受電動機(jī)的啟動、停止、制動信號,以控制電動機(jī)的啟動、停止和制動;接受位置傳感器信號和正反轉(zhuǎn)信號,用來控制逆變橋各功率管的通斷,產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩;接受速度指令和速度反饋信號,用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速;提供保護(hù)和顯示等等。
直流無刷電機(jī)的主要特點(diǎn)是運(yùn)行穩(wěn)定、噪音低、能效高、壽命長等。隨著電力半導(dǎo)體技術(shù)、微處理器技術(shù)的飛速發(fā)展,電力設(shè)備轉(zhuǎn)換頻率也越來越高,驅(qū)動電機(jī)的性能進(jìn)一步提高。可以將交流電動機(jī)控制放置在1旋轉(zhuǎn)2軸直角坐標(biāo)系中。適當(dāng)控制交流電機(jī)的兩軸電流元件,提供與直流電機(jī)控制類似的性能。廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)、國防工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域。