無刷直流電機參數(shù)

來源: 發(fā)布時間:2022-01-05

直流電動機開關(guān)與控制小型直流電動機可以通過開關(guān),繼電器,晶體管或MOSFET電路“接通”或“斷開”,比較簡單的電動機控制形式是“線性”控制。這種類型的電路使用雙極晶體管作為開關(guān)(如果需要更高的額定電流,也可以使用達(dá)林頓晶體管),以通過單個電源控制電動機。通過改變流入晶體管的基極電流量,可以控制電動機的速度,例如,如果晶體管“半路”導(dǎo)通,則只有一半的電源電壓流向電動機。如果晶體管“完全導(dǎo)通”(飽和),則所有電源電壓都流向電動機,并且旋轉(zhuǎn)速度更快。然后,對于這種線性控制類型,功率將不斷地傳遞到電動機。無刷電機的磨損主要是在軸承上了,從機械角度看,無刷電機幾乎是一種免維護的電動機了。無刷直流電機參數(shù)

    直流無刷電機動力系統(tǒng)由轉(zhuǎn)子、定子和位置傳感器三部分等組成。位置傳感按轉(zhuǎn)子位置的變化,沿著一定次序?qū)Χㄗ永@組的電流進行換流(即檢測轉(zhuǎn)子磁極相對定子繞組的位置,并在確定的位置處產(chǎn)生位置傳感信號,經(jīng)信號轉(zhuǎn)換電路處理后去控制功率開關(guān)電路,按一定的邏輯關(guān)系進行繞組電流切換)。定子繞組的工作電壓由位置傳感器輸出控制的電子開關(guān)電路提供。位置傳感器有磁敏式、光電式和電磁式三種類型采用磁敏式位置傳感器的直流無刷電動機,其磁敏傳感器件(例如霍爾元件、磁敏二極管、磁敏詁極管、磁敏電阻器或集成電路等)裝在定子組件上,用來檢測永磁體、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的磁場變化。采用光電式位置傳感器的直流無刷電動機,在定子組件上按一定位置配置了光電傳感器件,轉(zhuǎn)子上裝有遮光板,光源為發(fā)光二極管或小燈泡。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,由于遮光板的作用,定子上的光敏元器件將會按一定頻率間歇產(chǎn)生脈沖信號。采用電磁式位置傳感器的無刷直流電動機,是在定子組件上安裝有電磁傳感器部件(例如耦合變壓器、接近開關(guān)、LC諧振電路等),當(dāng)永磁體轉(zhuǎn)子位置發(fā)生變化時,電磁效應(yīng)將使電磁傳感器產(chǎn)生高頻調(diào)制信號(其幅值隨轉(zhuǎn)子位置而變化)。 無刷直流電機廠商直流無刷電機并不是之前就有的而是在有刷電機的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,其結(jié)構(gòu)上要比有刷電機結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

直流電機具有低速大扭矩的特點,是交流電機無法替代的。因此,直流電機調(diào)速設(shè)備具有廣泛應(yīng)用領(lǐng)域。直流電機分為兩類:換向器和無換向器。那么如何調(diào)整它的速度呢?20世紀(jì)30年代后期,電機電機系統(tǒng)的開發(fā),使得具有優(yōu)良調(diào)速功能的直流電機得到了廣泛應(yīng)用。這種控制方法可以獲得寬調(diào)速范圍、小變速比和平滑調(diào)速功能。然而,這種方法的主要缺點是系統(tǒng)重量大、占地面積大、功耗低、維修困難。近年來,隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展,晶閘管變流供電的直流電機調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)取代了FA電機電機調(diào)速系統(tǒng),其調(diào)速功能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了FA電機電機調(diào)速系統(tǒng)。特別是隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)和計算機技術(shù)的快速發(fā)展,直流電機調(diào)速系統(tǒng)的精度、動態(tài)功能和可靠性都有了較大的提高。IGBT等大功率設(shè)備在電力電子技術(shù)上的發(fā)展正在取代晶閘管,呈現(xiàn)出功能更好的DC調(diào)速系統(tǒng)。直流電機轉(zhuǎn)速計算公式如下:n=(U-IR)/Kφ,其中U為電樞端電壓,I為電樞電流,r為電樞電路總電阻,φ為每極磁通量,k為電機結(jié)構(gòu)參數(shù)。直流電機有三種調(diào)速方法:降低電樞電壓,調(diào)速到基速以下,用電樞電路串聯(lián)電阻調(diào)速,減弱磁場,調(diào)速到基速以上。

直流電機的轉(zhuǎn)子或電樞由載流導(dǎo)體組成,載流導(dǎo)體的一端連接到稱為換向器的電隔離銅段。換向器是允許在電樞旋轉(zhuǎn)時通過碳刷(因此稱為“有刷”電動機)與外部電源進行電氣連接。轉(zhuǎn)子建立的磁場試圖使其自身與靜止的定子磁場對準(zhǔn),從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子沿其軸線旋轉(zhuǎn),但是由于換向延遲而無法使其自身完成對準(zhǔn)。電動機的轉(zhuǎn)速取決于轉(zhuǎn)子磁場的強度,施加在電動機上的電壓越大,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)得越快。通過改變施加的直流電壓,也可以改變電動機的轉(zhuǎn)速。伺服電機和無刷電機的區(qū)別是:是否配置有常用的電刷-換向器。

有刷電機–這種類型的電機通過使電流流經(jīng)換向器和碳刷組件而在繞線轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)的零件)中產(chǎn)生磁場,因此稱為“有刷”。定子(靜止部分)的磁場是通過使用繞制的定子勵磁繞組或永磁體產(chǎn)生的。通常,有刷直流電動機便宜,體積小且易于控制。無刷電動機–這種電動機通過使用附著在其上的永磁體在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生磁場,并通過電子方式實現(xiàn)換向。它們通常比常規(guī)的有刷型直流電動機更小,但價格更高,因為它們在定子中使用“霍爾效應(yīng)”開關(guān)來產(chǎn)生所需的定子磁場旋轉(zhuǎn)順序,但是它們具有更好的轉(zhuǎn)矩/速度特性,效率更高且使用壽命更長比同等拉絲類型。無刷電機噪音低,運轉(zhuǎn)順暢無刷電機沒有了電刷,運轉(zhuǎn)時摩擦力大大減小,運行順暢,噪音會低許多。多功能道閘

不過就無刷電機的使用方便性來看,隨著無刷控制器的成本下降趨勢和國內(nèi)外無刷技術(shù)的發(fā)展與市場競爭。無刷直流電機參數(shù)

隨著智能化的發(fā)展要求,現(xiàn)在在機器人控制系統(tǒng)中,伺服電機扮演者重要角色,可以說機器人所需要的力、力矩等都有伺服電機提供,以保證其準(zhǔn)確、快速的完成動作。在我們工控中對于要求精度較高的場合需要使用伺服電機,與其說是伺服電機不如說它是一套伺服系統(tǒng)。伺服電機的工作原理在網(wǎng)上基本都可以查到,脈沖控制、精度定位、性能超越等優(yōu)點。伺服驅(qū)動系統(tǒng)主要由伺服電機、伺服驅(qū)動器、控制器組成,伺服電機自帶編碼器。伺服驅(qū)動系統(tǒng)來說明,無刷直流電機參數(shù)

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