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无刷电机怎么调速,直流无刷电机的工作原理

时间:2023-05-06 20:40:29 阅读:141135 作者:4638

首先介绍了无刷电机和无刷电机的工作原理,最后从调速方式和性能的差异两个方面详细阐述了无刷电机和无刷电机的区别。

 有刷电机与无刷电机工作原理1,有刷电机

电机启动后,线圈和换向器旋转,磁钢和碳刷不旋转。 线圈电流方向的交替变化通过电机旋转的逆变器和电刷进行。 电动汽车行业有整流式电动机,高速有整流式电动机和低速有整流式电动机。 有刷电机和无刷电机有很多区别。 从名称中可以看出,有刷电机有碳刷,而无刷电机没有碳刷。

整流式电动机由定子和转子两大部分组成,定子有磁极(绕线式或永磁式),转子有绕组,通电后转子也形成磁场(磁极),定子和转子的磁极之间有夹角,定子的磁场(n极和s极之间) 改变电刷的位置,可以改变定子磁极的夹角(以定子磁极为夹角开始边,转子磁极为相反侧,从转子磁极向定子磁极的方向为电机的旋转方向),可以改变电机的旋转方向。

2、无刷电机

无刷电机改变电子方向,线圈不动,磁极旋转。 无刷电机使用一组通过霍尔元件感知永久磁铁磁极位置的电子设备,根据该感知,利用电子电路适时切换流过线圈的电流方向,以产生正确方向的磁力来驱动电机。 消除了有刷电机的缺点。

这些电路是电动机控制器。 无刷电机控制器也可以实现电源切换角的调整、电机的制动、电机的反转、电机的锁定、利用制动信号停止向电机供电等无刷电机无法实现的功能。 目前,电动汽车电子警报锁正在利用这些功能。

无刷直流电机由电机主机和驱动器组成,是典型的机电一体化产品。 无刷直流电机是自主动作的,所以不会像通过变频器重载启动的同步电机那样,在转子上另外安装启动绕组,也不会在负载骤变时引起振荡或失调。

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实际上,这两个电机的控制都是调压的。 但是,由于无刷直流采用电子换向,所以需要数字控制。 有刷直流通过碳刷转向,可以用晶闸管等传统模拟电路控制,比较简单。

1、有刷电机的调速过程是调整电机供电电源电压的高低。 调整后的电压、电流由换向器和电刷转换,目的是改变电极产生的磁场的强弱,改变转速。 这个过程被称为  有刷电机与无刷电机的区别详解

2、无刷电机调速过程是在电机供电电源电压不变的情况下,通过改变调电的控制信号,由微处理器改变大功率MOS管的开关速度,实现转速的变化。 这个过程被称为  一、调速方式的区别

变压调速

1、有刷电机结构简单,开发时间长,技术完善

有刷电机是传统产品,性能比较稳定。 无刷电机是升级产品,寿命性能比有刷电机好。 但其控制电路复杂,对元件老化筛选要求严格。

无刷电机诞生不久,人们就发明了直流有刷电机。 直流刷电机机构简单,生产加工容易,维护方便,控制方便。直流电机响应迅速,具有较大的起动转矩,具备从零转到额定转都能提供额定转矩的性能,因此问世后得到广泛应用。

2、直流刷电机响应速度快,起动转矩大

直流电刷电机起动响应速度快,起动转矩大,变速平稳,速度从零到最大几乎感觉不到振动,起动时可以施加更大的负荷。 无刷电机由于起动电阻大(感应电阻),功率因数小,起动转矩相对小,起动时有嗡嗡声,伴有强烈振动,起动时牵引负荷小。

3、直流刷电机运行平稳,起、制动效果好

有刷电机通过调压调速调速,启动和制动平稳,恒速运行时也平稳。 无刷电机通常是将交流变为直流,将直流变为交流,通过频率的变化来控制转速的数字变频控制。 因此,无刷电机在启动和制动时无法顺利运行,只有在振动大、速度恒定的情况下才能顺利运行。

4、直流刷电机控制精度高

直流刷电机通常与减速箱、解码器一起使用,可以增大电机功率,提高控制精度,控制精度可达0.01毫米,使运动部件几乎停在任何地方。 所有精密机床均采用直流电机控制精度。 由于无刷电机在启动和制动时不稳定,运动部件每次都要停在不同的位置,必须通过定位销或挡块才能停在所需的位置。

5、直流刷电机使用成本低,维护方便。 直流刷电机结构简单、生产成本低、厂家多、技术成熟,因此应用也较为广泛。 例如,在工厂、加工机床、精密仪器等,如果电机发生故障,更换碳刷就可以了,一个碳刷只需要几元钱,非常便宜。 无刷电机技术不成熟,价格昂贵,应用范围有限,主要是变频空调、冰箱等恒速设备,无刷电机损坏只能更换。

6、无刷、低噪声

无刷电机去除了电刷,最直接的变化是无刷电机运行时产生的电火花消失,大大减少了电火花对遥控无线电的干扰。

7、噪音低,工作平稳

无刷电动机没有了电刷,运转时的摩擦力大幅减少,运转顺利,噪音相当低。 这是优秀的

点对于模型运行稳定性是一个巨大的支持。

  8、寿命长,低维护成本

  少了电刷,无刷电机的磨损主要是在轴承上了,从机械角度看,无刷电机几乎是一种免维护的电动机了,必要的时候,只需做一些除尘维护即可。

无刷电机可连续工作20000小时左右,常规的使用寿命7-10年。碳刷电机:可连续工作5000小时左右,常规的使用寿命2-3年。

      9、应用场合不同

         无刷电机的设备可以运用于:乳制品行业、酿造行业、肉制品加工行业、豆制品加工行业、饮料加工行业、糕点加工业、药品业、电子精密厂、等一些更高要求的无尘车间等,像迪奥电器产的无刷电机(DIHOUR)干手器,运用到工厂里比较多。

节能方面,相对而言,无刷电机的耗电量只是碳刷的1/3。

 

 总而言之,有刷电机与无刷电机各有各的优缺点,主要根据应用场合和实际需求来选择,总结如下表所示:

       

 

          

 

 

 

 

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