一文解析无刷直流电机与直流有刷电机的区别.doc
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1、一文解析无刷直流电机与直流有刷电机的区别直流电动机是将直流电能转换为机械能的电动机,因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。直流电机又可分为无刷直流电机与直流有刷电机,本文首先介绍了无刷直流电机的工作原理及应用,其次阐述了直流有刷电机的原理及应用,最后介绍了无刷直流电机与直流有刷电机的区别,具体的跟随小编一起来了解一下。无刷直流电机无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。 无刷电机是指无电刷和换向器(或集电环)的电机,又称无换向器电机。早在十九纪诞生电机的时候,产生的实用性电机就是无刷形式,即交流鼠笼式异步电动机,这种电动机得到了广泛的应用。但是,异步电动机有许
2、多无法克服的缺陷,以致电机技术发展缓慢。上世纪中叶诞生了晶体管,因而采用晶体管换向电路代替电刷与换向器的直流无刷电机就应运而生了。这种新型无刷电机称为电子换向式直流电机,它克服了第一代无刷电机的缺陷。无刷直流电机的工作原理无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。 电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法,同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体 ,为了检测电动机转子的极性,在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成,其功能是:接受电动机的启动、停止、制动信号,以控制电动机的启动、停止和制动;接受位置传感器信号和正反转信号,用来控制逆
3、变桥各功率管的通断,产生连续转矩;接受速度指令和速度反馈信号,用来控制和调整转速;提供保护和显示等等。直流电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能,但直流电机的优点也正是它的缺点,因为直流电机要产生额定负载下恒定转矩的性能,则电枢磁场与转子磁场须恒维持90,这就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在电机转动时会产生火花、碳粉因此除了会造成组件损坏之外,使用场合也受到限制。交流电机没有碳刷及整流子,免维护、坚固、应用广,但特性上若要达到相当于直流电机的性能须用复杂控制技术才能达到。现今半导体发展迅速功率组件切换频率加快许多,提升驱动电机的性能。微处理机速度亦越来越
4、快,可实现将交流电机控制置于一旋转的两轴直角坐标系统中,适当控制交流电机在两轴电流分量,达到类似直流电机控制并有与直流电机相当的性能。此外已有很多微处理机将控制电机必需的功能做在芯片中,而且体积越来越小;像模拟/数字转换器(analog-to-digital converter,adc)、脉冲宽度调制(pulse wide modulator,pwm)等。直流无刷电机即是以电子方式控制交流电机换相,得到类似直流电机特性又没有直流电机机构上缺失的一种应用。1、操作原理每一次换向都会有一组绕组处于正向通电;第二组反相通电;第三组不通电。转子永磁体的磁场和定子钢片产生的磁场相互作用就产生了转矩,理论
5、上,当这两个磁场夹角为90?时会产生最大的转矩,当这两个磁场重合时转矩变为0,为了使转子不停的转动,那么就需要按顺序改变定子的磁场,就像转子的磁场一直在追赶定子的磁场一样。典型的“六步电流换向”顺序图展示了定子内绕组的通电次序。2、转矩/转速特性图 2.5.1 转矩和速度特性显示了转矩和转速特性。BLDC一共有两种转矩度量:最大转矩和额定转矩。当电机连续运转的时候表现出来的就是额定转矩。在无刷电机达到额定转速之前,转矩不变,无刷电机最高转速可以达到额定转速的150%,但是超速时电机的转矩会相应下降。在实际的应用中,我们常常会让带负载的电机启动、停转和逆向运行,此时就需要比额定转矩更大的转矩。特
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