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              直流无刷电机的技术优势

              时间:12-17 20:22 点击:78

                   直流无刷电机与普通直流有刷电机和交流感应电机比较,直流无刷电机的关键技术特征是:

                  ⑴经电子控制换相获得类似直流电机的运行特性九州体育娱乐,有较好的可控性九州体育娱乐、宽调速范围。

                  ⑵需要转子位置反馈信息和电子多相逆变驱动器。

                  ⑶本质上是交流电机,由于没有电刷和换向器的火花九州体育娱乐、磨损问题,可工作于高速,可得到较高的可靠性九州体育娱乐,工作寿命长九州体育娱乐,无须经常维护。

                  ⑷采用永磁产生气隙磁场,功率因数高九州体育娱乐,转子的损耗和发热低九州体育娱乐,有较高的效率九州体育娱乐。有资料对比,7.5KW异步电机效率为86.4%九州体育娱乐,同容量的直流无刷电机效率可达92.4%。

                  ⑸必须有电子控制部分,所以总成本比直流无刷电机和交流感应电机高。

              直流无刷电机

                  尽管成本高,但永磁直流无刷电机性能有明显优势。近年来,经业者的努力九州体育娱乐,随着永磁材料和电力半导体器件成本的降低九州体育娱乐,直流无刷电机市场已不断扩展,在许多电机应用领域的竞争中九州体育娱乐,永磁直流无刷电机已经并正在不断地取代永磁直流有刷电机和交流感应电机,获得越来越广泛的应用。


                  直流有刷电机有优异的控制性能九州体育娱乐,但其换向器与电刷是致命的缺陷九州体育娱乐。直流无刷电机以电子换相取代直流有刷电机的机械换向又保留直流有刷电机的基本特性。原来使用直流有刷电机的许多场合,逐步被直流无刷电机所取代,包括航空航天和军事装备中的控制系统、工业自动化系统九州体育娱乐、信息处理和计算机系统,医疗设备,以至民用的音响影像产品。


                  交流感应电机在家用和工业驱动中占据的绝对地位正在受到直流无刷电机的挑战。如新一代的空调、洗衣机、电冰箱、吸尘器以至电风扇出现采用直流无刷电机的趋势。工业变速驱动中变压变频控制的交流感应电机逐渐被永磁直流无刷电机矢量控制所取代,变频器被被无刷控制器所取代。新一代电梯曳引机控制系统就是一个明显的例子。仪器设备中采用的小型交流风机大量被尺寸更小、效率更高的直流无刷电机取代。


                  在数字运动控制系统中,步进电机由于可直接数字控制和开环控制曾经得到长足发展。今天它只能在一些要求不高的小功率系统中应用九州体育娱乐。而在要求高精度、高速度九州体育娱乐、高可靠性数控系统中,采用永磁直流无刷电机的闭环交流伺服系统已经成为主流。


                  但应当指出,直流无刷电机也有不足之处,主要是:

                  ⑴需要电子控制器才能够工作,增加了技术复杂性和制作成本;

                  ⑵需要位置传感器九州体育娱乐,增加了结构复杂性和成本,降低了可靠性;

                  ⑶转子永磁材料限制了电机使用环境温度,不适用于高温场合;

                  ⑷有明显的转矩波动,限制了电机在高性能伺服系统、低速度纹波系统中的应用。


                  直流无刷电机的主要缺点是成本较高。这主要不是因为直流无刷电机本身,其实与直流有刷电机或交流感应电机相比,直流无刷电机的结构还是比较简单的九州体育娱乐。在某些应用中,直流无刷电机成本较高是由于它需要驱动电路九州体育娱乐。对于那些电机只作动力源而不需要调节转速的应用场合九州体育娱乐,驱动电路成了额外的成本负担九州体育娱乐。对于单速应用,交流感应电机是最合适的。但是直流无刷电机有更高的效率和更小的尺寸、更快速的响应和可以软起动等优点,它为许多行业提供一种更具吸引力的选择,逐步被接受九州体育娱乐。


                  对于调速控制系统或位置控制系统来说,不管采用哪种电机,电子驱动器总是需要的,这时采用直流无刷电机可能是性价比更高的解决方案九州体育娱乐。例如,与电子变频器驱动异步电机相比,改换以直流无刷电机及其驱动器可提供更便宜九州体育娱乐、更精确、调速范围更宽的控制九州体育娱乐。因此九州体育娱乐,从磁盘驱动器到数控机床九州体育娱乐,已全部采用了直流无刷电机技术。


                  随着相关技术和自身技术进步,直流无刷电机这些存在的问题已得到重视,并正在获得改善。例如,新技术的采用九州体育娱乐,找到了许多抑制齿槽转矩和换相转矩波动的方法;开发了无位置传感器控制技术和转矩波动小的正弦波驱动技术九州体育娱乐,电子控制器成本大幅度降低等九州体育娱乐。


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