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無刷電機與有刷電機對比

分類:常見問題 發(fā)布時間:2022-10-26 3148次瀏覽

在無刷直流電機中,電子伺服系統(tǒng)代替了機械換向器觸點。電子傳感器檢測轉(zhuǎn)子的角度,并控制半導(dǎo)體開關(guān),如晶體管開關(guān)和電流通過線圈。消除了滑動接觸,使無刷電機具有更少的摩擦和更長的使用壽命,它們的工作壽命只受軸承壽命的限制。

有刷直流電機在靜止時產(chǎn)生大轉(zhuǎn)矩,隨速度增加線性減小。

無刷電機可以克服有刷電機的一些局限性,包括更高的效率和更低的機械磨損敏感性。

典型的無刷電機具有永磁體,永磁體繞固定電樞旋轉(zhuǎn),消除了將電流連接到移動電樞的問題。一個電子控制器取代了電刷/換向器組件的無刷直流電機,它不斷切換相位的繞組,以保持電機運轉(zhuǎn),該控制器通過使用固態(tài)電路而不是電刷/換向器系統(tǒng)執(zhí)行類似的定時功率分配。

與有刷直流電機相比,無刷直流電機有幾個優(yōu)點,包括高轉(zhuǎn)矩重量比、更大的每瓦轉(zhuǎn)矩(提高效率)、更高的可靠性、更低的噪音、更長的使用壽命、消除換向器產(chǎn)生的電離火花以及全面減少電磁干擾。由于轉(zhuǎn)子上沒有繞組,它們不受離心力,而且由于繞組由外殼支撐,它們可以通過傳導(dǎo)冷卻,不需要電機內(nèi)部的氣流來冷卻。

無刷電機換向可以在軟件中使用微控制器或微處理器計算機實現(xiàn),也可以在模擬硬件中實現(xiàn),或在數(shù)字固件中使用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)實現(xiàn)。用電子器件代替電刷進行換向,可以實現(xiàn)更大的靈活性和功能,這是有刷直流電機所不具備的,包括速度限制、用于緩慢或精細運動控制的“微步”操作,以及靜止時的保持力矩。控制器軟件可以定制特定的電機在應(yīng)用中使用,導(dǎo)致更大的換向效率。

應(yīng)用于無刷電機的大功率很大程度受熱量限制,過多的熱量會使磁體變?nèi)?,損壞繞組的絕緣性能。在將電力轉(zhuǎn)化為機械動力時,無刷電機比有刷電機效率更高。這種改進很大程度上由于位置傳感器反饋所決定的切換電流的頻率。在電機性能曲線的空載和低載區(qū)域效率提高較大,在高機械負載下,無刷電機和高質(zhì)量有刷電機的效率是相當(dāng)?shù)摹?br/>


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