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解决方案:三菱伺服无刷直流电动机(BLDC)的组成和工作原理的详细说明(与某些制造商联系)

2020-10-09 14:05分类:直流电机 阅读:

 

三菱伺服无刷直流电动机(BLDC)的组成和工作原理的详细说明(与某些制造商联系)

无刷直流电动机(BLDC)是一种永磁同步电动机,而不是真正的直流电动机,在英语中称为BLDC。与有刷直流电动机不同,无刷直流电动机不使用机械电刷装置,使用方波自控永磁同步电动机,用霍尔传感器代替碳刷换向器,并使用钕铁硼作为永磁体转子材料与传统的传统直流电动机相比,它在性能上具有很大的优势,并且是当今最理想的调速电动机。

一、有刷直流电机简介

在介绍无刷直流电动机之前,让我们看一下有刷电动机:

直流电动机以其良好的启动性能伺服是什么,调速性能和其他优势而闻名。其中,作为直流电动机的有刷直流电动机使用机械换向器来简化驱动方法。该模型的示意图如下图所示。

直流电动机模型示意图

直流电动机(有刷电动机)的运行示意图

电动机主要由永磁材料制成的定子,带有线圈绕组的转子(电枢),换向器和电刷组成。只要将一定量的直流电流施加到电刷A和B的两端,电动机的换向器将自动改变电动机转子的磁场方向,从而使直流电动机的转子继续转动运行。

直流电动机具有以下缺点

结构相对复杂,增加了制造成本;

容易受到环境(如灰尘等)的影响,降低了工作的可靠性;

改变方向时会产生火花,从而限制了使用范围;

容易损坏,增加了维护成本。

二、无刷直流电动机介绍

BLDC电动机中的“ BL”表示“无刷”,即直流电动机(电刷电动机)中的“电刷”消失了。

无刷直流电动机(BLDC)用电子换向器代替了机械换向器,因此无刷直流电动机不仅具有直流电动机调速性能好的特点,而且具有交流电动机和电动机结构简单的特点。无换向火花,运行可靠,维护方便。

图1、无刷直流电动机型号

BLDC电机运行示意图

无刷直流电动机主要由永磁材料制成的转子,带线圈绕组的定子和位置传感器(可选)组成。可以看出,它与直流电动机有很多共同点。定子和转子的结构相似(原来的定子变成转子,而转子变成定子),绕组连接基本相同。但是,它们在结构上有明显的不同:无刷直流电动机在直流电动机中没有换向器和电刷,而是由位置传感器代替。这样,电动机结构相对简单,降低了电动机的制造和维护成本,但是无刷直流电动机无法自动换相(相位),而牺牲的是电动机控制器的成本增加(例如与相同的三相直流电动机一样,有刷直流电动机的驱动桥需要4个功率管,而无刷直流电动机的驱动桥需要6个功率管。

图1显示了一个低功率三相星形连接的单对磁性反极无刷直流电动机,定子位于内部,转子位于外部。另一台无刷直流电动机的结构正好相反。它的定子在外面,转子在里面。也就是说,定子是由线圈绕组组成的基座,转子是由永磁材料制成。

无刷直流电动机具有以下特征

无刷直流电动机具有良好的外部特性,在低速时可以输出大转矩,因此可以提供大的启动转矩;

无刷直流电动机的转速范围很广,可以在任何速度下以全功率运行;

无刷直流电机调速原理

无刷直流电动机效率高,过载能力强,在拖动系统中具有优异的性能;

无刷直流电动机具有良好的再生制动效果。由于其转子由永磁材料制成,因此制动时电动机可以进入发电机状态; <​​/ p>

无刷直流电动机体积小,功率密度高;

无刷直流电动机无机械换向器,采用全封闭结构,防止灰尘进入电动机,可靠性高。

无刷直流电动机比异步电动机更易于驱动和控制。

三、无刷直流电动机的工作原理

无刷直流电动机的定子为线圈绕组电枢,转子为永磁体。如果仅向电机施加固定的直流电流,则电机只能产生恒定的磁场,并且电机无法旋转。实时仅检测电动机转子的位置,然后根据转子的位置将电动机的不同相与相应的电流连接。定子产生方向一致变化的旋转磁场,电动机可以随磁场旋转。

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