無刷直流電機(jī)與有刷直流電機(jī)的區(qū)別

      直流電機(jī)是將直流電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的電機(jī),。由于其良好的調(diào)速性能，常被用于電力傳動(dòng),。直流電機(jī)可分為無刷直流電機(jī)和有刷直流電機(jī),。本文西安西瑪電機(jī)有限公司介紹了無刷直流電機(jī)的工作原理及應(yīng)用。其次,，闡述了無刷直流電機(jī)的原理和應(yīng)用,。最后介紹了無刷直流電機(jī)和有刷直流電機(jī)，跟隨小編編了解一下吧,。
什么是無刷直流電機(jī)

      無刷直流電機(jī)由電機(jī)本體和驅(qū)動(dòng)器兩部分組成,，是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。無刷電機(jī)是指沒有電刷和換向器（或滑環(huán)）的電機(jī),，又稱無換向器電機(jī),。即使電機(jī)誕生于19世紀(jì)，實(shí)際生產(chǎn)的電機(jī)也是無刷形式,，即異步交流鼠籠式電機(jī),。這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)用途廣泛。然而,，異步電機(jī)存在著許多難以克服的缺點(diǎn),，使得電機(jī)技術(shù)的發(fā)展緩慢。晶體管誕生于上世紀(jì)中葉,，因此無刷直流電機(jī)采用晶體管換流電路代替電刷和換向器,。這種新型無刷電機(jī)被稱為電子換向直流電機(jī),，它克服了第一代無刷電機(jī)的缺點(diǎn)。

無刷直流電機(jī)的工作原理

      無刷直流電機(jī)由電機(jī)本體和驅(qū)動(dòng)器兩部分組成,，是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品,。電機(jī)的定子繞組通常由三相對(duì)稱星形連接組成，這與三相異步電機(jī)非常相似,。磁化的永磁體粘在電機(jī)的轉(zhuǎn)子上,。位置傳感器安裝在電機(jī)內(nèi)，用于檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子的極性,。驅(qū)動(dòng)器由電力電子器件和集成電路組成,。其功能是接收發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止和制動(dòng)信號(hào),，以控制發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng),、停止和制動(dòng)，接收位置傳感器信號(hào),，以及控制倒檔開關(guān)的前進(jìn)和后退信號(hào),，每個(gè)可變橋動(dòng)力管產(chǎn)生連續(xù)的扭矩，接受速度指令和速度反饋信號(hào),，控制和調(diào)整速度,，提供保護(hù)和顯示等。

      直流電機(jī)響應(yīng)迅速,，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,，能從零到額定轉(zhuǎn)速輸出額定轉(zhuǎn)矩。然而,，由于電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是直流電機(jī)在額定負(fù)載下也必須產(chǎn)生直流旋轉(zhuǎn)的缺點(diǎn),。對(duì)于轉(zhuǎn)矩輸出，電樞磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)必須保持在90°恒定,，這需要使用碳刷和換向器,。當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，碳刷和換向器會(huì)產(chǎn)生火花和碳粉,。因此,，除了部件損壞外,，可能的用途也受到限制,。交流電機(jī)沒有碳刷或換向器，無需維護(hù),，堅(jiān)固耐用,，應(yīng)用范圍廣泛。然而,，為了達(dá)到與直流電機(jī)相當(dāng)?shù)男阅?，可以使用?fù)雜的控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn),。目前，為了提高驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能,，半導(dǎo)體器件的開關(guān)頻率不斷提高,。微處理器的速度也越來越快，實(shí)現(xiàn)了交流電機(jī)在旋轉(zhuǎn)的兩軸直角坐標(biāo)系中的控制,，使交流電機(jī)的電流分量在兩軸上得到適當(dāng)?shù)目刂?，從而?shí)現(xiàn)了與直流電機(jī)性能相當(dāng)?shù)闹绷麟姍C(jī)的類似控制。

      此外,，許多微處理器在芯片中建立了控制電機(jī)所需的功能,，體積越來越小，如模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）,、脈寬調(diào)制（pulse width modulator,，pwm）。西安西瑪電機(jī)有限公司生產(chǎn)的無刷直流電機(jī)是對(duì)交流電機(jī)進(jìn)行電子換向控制,，在不遺漏直流電機(jī)機(jī)構(gòu)的前提下,，得到與直流電機(jī)特性相似的應(yīng)用。

1,、操作原理

      每換相一組繞組正向勵(lì)磁,，第二組反向勵(lì)磁，第三組不勵(lì)磁,。轉(zhuǎn)子永磁的磁場(chǎng)與定子鋼板的磁場(chǎng)相互作用,，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。理論上,，兩個(gè)磁場(chǎng)之間的角為90μm.m,，當(dāng)兩個(gè)磁場(chǎng)重合時(shí)，轉(zhuǎn)矩變?yōu)?,。為了使轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn),，必須逐個(gè)改變定子磁場(chǎng)，就像轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)總是跟蹤定子磁場(chǎng)一樣,。平等,。典型的“六級(jí)電流換向”序列圖顯示定子繞組的通電順序。

2,、扭矩/速度特性

      轉(zhuǎn)矩和速度特性顯示扭矩和速度特性,。西安西瑪電機(jī)有限公司生產(chǎn)的無刷直流有兩種轉(zhuǎn)矩測(cè)量：最大扭矩和標(biāo)稱扭矩。如果發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),，則顯示額定扭矩,。無刷電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速前，轉(zhuǎn)矩不變。無刷電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速可以達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的150%,，但轉(zhuǎn)速過高時(shí),，電機(jī)轉(zhuǎn)矩會(huì)相應(yīng)減小。

      在實(shí)際應(yīng)用中,，我們經(jīng)常對(duì)負(fù)載的電機(jī)進(jìn)行啟停和反向運(yùn)行,。此時(shí)，需要大于額定扭矩的扭矩,。特別是,，當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止且相反方向加速時(shí)，電機(jī)啟動(dòng),。此時(shí),，需要更多的扭矩來平衡轉(zhuǎn)子本身的負(fù)載和慣性。此時(shí)必須提供最大扭矩,，直到電機(jī)進(jìn)入前進(jìn)扭矩曲線階段,。

無刷直流電機(jī)應(yīng)用

      無刷直流電機(jī)廣泛應(yīng)用于汽車、工具,、工業(yè)控制,、自動(dòng)化、航空航天等領(lǐng)域,。一般來說,，無刷直流電機(jī)可分為以下三種主要應(yīng)用：

      連續(xù)負(fù)荷應(yīng)用：主要適用于要求一定速度但不要求高速精度的區(qū)域，如B.風(fēng)扇,、泵,、吹風(fēng)機(jī)等應(yīng)用，這種應(yīng)用成本低廉,，通常為開環(huán),。

      變負(fù)荷應(yīng)用：主要應(yīng)用于在一定范圍內(nèi)需要改變轉(zhuǎn)速，對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速特性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間特性有更高要求的應(yīng)用,。B,、 家用電器、旋轉(zhuǎn)干燥機(jī)和壓縮機(jī)是很好的例子,。在汽車工業(yè),、油泵控制、電控,、發(fā)動(dòng)機(jī)控制等領(lǐng)域,，此類應(yīng)用的系統(tǒng)成本相對(duì)較高。

      定位應(yīng)用：大多數(shù)工業(yè)控制和自動(dòng)控制應(yīng)用都屬于這一類,。這種應(yīng)用往往完成能量傳遞,，因此對(duì)動(dòng)態(tài)特性和轉(zhuǎn)矩的速度和控制要求也比較高,。光電和一些同步裝置可以用來測(cè)量速度,。過程控制,、機(jī)器控制和運(yùn)輸控制是其中的許多應(yīng)用。

有刷直流電機(jī)簡(jiǎn)介

      西安西瑪電機(jī)有限公司生產(chǎn)的有刷直流電機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)電機(jī),，它將直流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能（直流電機(jī)）,，或通過內(nèi)置的電刷裝置將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為直流電能（直流發(fā)電機(jī)）。與無刷直流電機(jī)不同,，刷裝置用于引入或繪制直流電壓和直流電流,。刷直流電機(jī)是所有電機(jī)的基礎(chǔ)。它具有起動(dòng)快,、制動(dòng)及時(shí),、調(diào)速范圍大、控制電路相對(duì)簡(jiǎn)單等特點(diǎn),。

有刷直流電機(jī)原理

      有定子產(chǎn)生靜磁場(chǎng),。這個(gè)靜態(tài)磁場(chǎng)圍繞著電樞（或轉(zhuǎn)子）。外部電源刺激電樞磁場(chǎng),。直流電刷電機(jī)的電機(jī)軸上還有兩塊彎曲的銅板,，稱為換向板。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),，碳刷在換向器上滑動(dòng),。這樣，可以產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),，這個(gè)磁場(chǎng)被定子的靜止磁場(chǎng)所吸引,。電樞和定子繞組中的電流由電池或其他直流電源供電（帶有永久磁鐵的直流電刷電機(jī)沒有定子繞組）。電池（或直流電源）提供恒定的直流電壓,。電壓幅值決定了電機(jī)的速度,，因此蓄電池或直流電源是一個(gè)線性勵(lì)磁源。改變有刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)速最有效的方法是采用PwM（pulse width modulation）技術(shù),。PWM技術(shù)包括將恒壓源切換到固定頻率,。可以通過改變PWM信號(hào)的脈沖寬度來調(diào)整電機(jī)的速度,。脈沖高電平和低電平之間的比值稱為PWM信號(hào)的占空比,。直流電池電量的振幅對(duì)應(yīng)于PWM信號(hào)的平均振幅

有刷直流電機(jī)應(yīng)用

      有刷直流電機(jī)具有良好的起動(dòng)和調(diào)速性能，常用于對(duì)起動(dòng)和調(diào)速要求較高的場(chǎng)合,，如大型可逆式軋機(jī),、礦山電梯、賓館高速電梯,、刨床,、電力機(jī)車和內(nèi)燃機(jī)車、城市有軌電車、地鐵,、電動(dòng)自行車等,，造紙印刷機(jī)械、船用機(jī)械,、大型精密機(jī)床和大型起重機(jī)等制造機(jī)械,。

無刷直流電機(jī)與有刷直流電機(jī)的區(qū)別

      有刷直流電機(jī)與無刷電機(jī)的主要區(qū)別在于是否配備了常用的電刷換向器。

      有刷直流電機(jī)的換向通常是通過石墨刷與轉(zhuǎn)子上的環(huán)形換向器接觸來實(shí)現(xiàn)的,。無刷直流電機(jī)通過霍爾傳感器將轉(zhuǎn)子位置返回控制電路,，以便確定電機(jī)相位換向的準(zhǔn)確時(shí)間點(diǎn)。大多數(shù)無刷電機(jī)制造商生產(chǎn)帶有三個(gè)霍爾效應(yīng)定位傳感器的電機(jī),。由于無刷電機(jī)沒有電刷,，沒有相關(guān)的接口，使其更清潔,，更安靜,，事實(shí)上免維護(hù)，更耐用,。

      其次,，采用交流調(diào)速原理制作了無刷直流電機(jī)。性能方面,，直流電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，調(diào)速方便,；交流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，無易損件（無直流電機(jī)、碳刷）

      第三,，價(jià)格,。由于需要一個(gè)特殊的控制電路來控制，所以價(jià)格大約是普通直流電機(jī)的三到四倍,。

      第四,，技術(shù)方面。由于大多數(shù)無刷直流電機(jī)都有自己的控制電路（當(dāng)然也有速度控制）,，您只需將其連接到標(biāo)稱電壓并輸入PWM信號(hào)即可進(jìn)行速度控制,。此時(shí)不需要添加特殊控制電路。此外,，由于霍爾元件作為反饋,，無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速幾乎穩(wěn)定不變。

      西安西瑪電機(jī)有限公司生產(chǎn)的Z4直流電動(dòng)機(jī)比Z2,、Z3系列具有更大的優(yōu)越性,，它不僅可用直流機(jī)組電源供電,，更適用于靜止整流電源供電?？蓮V泛應(yīng)用于冶金工業(yè)軋機(jī),、金屬切削機(jī)床、造紙,、染織,、印刷,、水泥,、塑料擠出機(jī)械等。

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