無(wú)刷直流電機與有刷直流電機的區別

無(wú)刷直流電機與有刷直流電機的區別

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

      無(wú)刷直流電機由電機本體和驅動(dòng)器兩部分組成，是典型的機電一體化產(chǎn)品。無(wú)刷電機是指沒(méi)有電刷和換向器（或滑環(huán)）的電機，又稱(chēng)無(wú)換向器電機。即使電機誕生于19世紀，實(shí)際生產(chǎn)的電機也是無(wú)刷形式，即異步交流鼠籠式電機。這臺發(fā)動(dòng)機用途廣泛。然而，異步電機存在著(zhù)許多難以克服的缺點(diǎn)，使得電機技術(shù)的發(fā)展緩慢。晶體管誕生于上世紀中葉，因此無(wú)刷直流電機采用晶體管換流電路代替電刷和換向器。這種新型無(wú)刷電機被稱(chēng)為電子換向直流電機，它克服了第一代無(wú)刷電機的缺點(diǎn)。

無(wú)刷直流電機的工作原理

      無(wú)刷直流電機由電機本體和驅動(dòng)器兩部分組成，是典型的機電一體化產(chǎn)品。電機的定子繞組通常由三相對稱(chēng)星形連接組成，這與三相異步電機非常相似。磁化的永磁體粘在電機的轉子上。位置傳感器安裝在電機內，用于檢測電機轉子的極性。驅動(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)機的啟動(dòng)、停止和制動(dòng)信號，以控制發(fā)動(dòng)機的啟動(dòng)、停止和制動(dòng)，接收位置傳感器信號，以及控制倒檔開(kāi)關(guān)的前進(jìn)和后退信號，每個(gè)可變橋動(dòng)力管產(chǎn)生連續的扭矩，接受速度指令和速度反饋信號，控制和調整速度，提供保護和顯示等。

      直流電機響應迅速，起動(dòng)轉矩大，能從零到額定轉速輸出額定轉矩。然而，由于電機的優(yōu)點(diǎn)是直流電機在額定負載下也必須產(chǎn)生直流旋轉的缺點(diǎn)。對于轉矩輸出，電樞磁場(chǎng)和轉子磁場(chǎng)必須保持在90°恒定，這需要使用碳刷和換向器。當電機旋轉時(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。交流電機沒(méi)有碳刷或換向器，無(wú)需維護，堅固耐用，應用范圍廣泛。然而，為了達到與直流電機相當的性能，可以使用復雜的控制技術(shù)來(lái)實(shí)現。目前，為了提高驅動(dòng)電機的性能，半導體器件的開(kāi)關(guān)頻率不斷提高。微處理器的速度也越來(lái)越快，實(shí)現了交流電機在旋轉的兩軸直角坐標系中的控制，使交流電機的電流分量在兩軸上得到適當的控制，從而實(shí)現了與直流電機性能相當的直流電機的類(lèi)似控制。

      此外，許多微處理器在芯片中建立了控制電機所需的功能，體積越來(lái)越小，如模數轉換器（ADC）、脈寬調制（pulse width modulator，pwm）。西安西瑪電機有限公司生產(chǎn)的無(wú)刷直流電機是對交流電機進(jìn)行電子換向控制，在不遺漏直流電機機構的前提下，得到與直流電機特性相似的應用。

1、操作原理

      每換相一組繞組正向勵磁，第二組反向勵磁，第三組不勵磁。轉子永磁的磁場(chǎng)與定子鋼板的磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生轉矩。理論上，兩個(gè)磁場(chǎng)之間的角為90μm.m，當兩個(gè)磁場(chǎng)重合時(shí)，轉矩變?yōu)?。為了使轉子繼續旋轉，必須逐個(gè)改變定子磁場(chǎng)，就像轉子磁場(chǎng)總是跟蹤定子磁場(chǎng)一樣。平等。典型的“六級電流換向”序列圖顯示定子繞組的通電順序。

2、扭矩/速度特性

      轉矩和速度特性顯示扭矩和速度特性。西安西瑪電機有限公司生產(chǎn)的無(wú)刷直流有兩種轉矩測量：最大扭矩和標稱(chēng)扭矩。如果發(fā)動(dòng)機連續運轉，則顯示額定扭矩。無(wú)刷電機達到額定轉速前，轉矩不變。無(wú)刷電機的最大轉速可以達到額定轉速的150%，但轉速過(guò)高時(shí)，電機轉矩會(huì )相應減小。

      在實(shí)際應用中，我們經(jīng)常對負載的電機進(jìn)行啟停和反向運行。此時(shí)，需要大于額定扭矩的扭矩。特別是，當轉子靜止且相反方向加速時(shí)，電機啟動(dòng)。此時(shí)，需要更多的扭矩來(lái)平衡轉子本身的負載和慣性。此時(shí)必須提供最大扭矩，直到電機進(jìn)入前進(jìn)扭矩曲線(xiàn)階段。

無(wú)刷直流電機應用

      無(wú)刷直流電機廣泛應用于汽車(chē)、工具、工業(yè)控制、自動(dòng)化、航空航天等領(lǐng)域。一般來(lái)說(shuō)，無(wú)刷直流電機可分為以下三種主要應用：

      連續負荷應用：主要適用于要求一定速度但不要求高速精度的區域，如B.風(fēng)扇、泵、吹風(fēng)機等應用，這種應用成本低廉，通常為開(kāi)環(huán)。

      變負荷應用：主要應用于在一定范圍內需要改變轉速，對電機轉速特性和動(dòng)態(tài)響應時(shí)間特性有更高要求的應用。B、 家用電器、旋轉干燥機和壓縮機是很好的例子。在汽車(chē)工業(yè)、油泵控制、電控、發(fā)動(dòng)機控制等領(lǐng)域，此類(lèi)應用的系統成本相對較高。

      定位應用：大多數工業(yè)控制和自動(dòng)控制應用都屬于這一類(lèi)。這種應用往往完成能量傳遞，因此對動(dòng)態(tài)特性和轉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(lái)測量速度。過(guò)程控制、機器控制和運輸控制是其中的許多應用。

有刷直流電機簡(jiǎn)介

      西安西瑪電機有限公司生產(chǎn)的有刷直流電機是一種旋轉電機，它將直流電能轉換成機械能（直流電機），或通過(guò)內置的電刷裝置將機械能轉換為直流電能（直流發(fā)電機）。與無(wú)刷直流電機不同，刷裝置用于引入或繪制直流電壓和直流電流。刷直流電機是所有電機的基礎。它具有起動(dòng)快、制動(dòng)及時(shí)、調速范圍大、控制電路相對簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。

有刷直流電機原理

      有定子產(chǎn)生靜磁場(chǎng)。這個(gè)靜態(tài)磁場(chǎng)圍繞著(zhù)電樞（或轉子）。外部電源刺激電樞磁場(chǎng)。直流電刷電機的電機軸上還有兩塊彎曲的銅板，稱(chēng)為換向板。電機轉動(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沒(méi)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的速度，因此蓄電池或直流電源是一個(gè)線(xiàn)性勵磁源。改變有刷直流電機轉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?？梢酝ㄟ^(guò)改變PWM信號的脈沖寬度來(lái)調整電機的速度。脈沖高電平和低電平之間的比值稱(chēng)為PWM信號的占空比。直流電池電量的振幅對應于PWM信號的平均振幅

有刷直流電機應用

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

無(wú)刷直流電機與有刷直流電機的區別

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

      有刷直流電機的換向通常是通過(guò)石墨刷與轉子上的環(huán)形換向器接觸來(lái)實(shí)現的。無(wú)刷直流電機通過(guò)霍爾傳感器將轉子位置返回控制電路，以便確定電機相位換向的準確時(shí)間點(diǎn)。大多數無(wú)刷電機制造商生產(chǎn)帶有三個(gè)霍爾效應定位傳感器的電機。由于無(wú)刷電機沒(méi)有電刷，沒(méi)有相關(guān)的接口，使其更清潔，更安靜，事實(shí)上免維護，更耐用。

      其次，采用交流調速原理制作了無(wú)刷直流電機。性能方面，直流電機起動(dòng)轉矩大，轉速穩定，調速方便；交流電機結構簡(jiǎn)單，無(wú)易損件（無(wú)直流電機、碳刷）

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

      第四，技術(shù)方面。由于大多數無(wú)刷直流電機都有自己的控制電路（當然也有速度控制），您只需將其連接到標稱(chēng)電壓并輸入PWM信號即可進(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(wú)刷直流電機的轉速幾乎穩定不變。

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

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