什么是無刷電機(jī)_工作原理
無刷電機(jī)由電動機(jī)主體和驅(qū)動器組成,是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。那么你對無刷電機(jī)了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是無刷電機(jī)的內(nèi)容,希望大家喜歡!
什么是無刷電機(jī)
無刷直流電機(jī)由電動機(jī)主體和驅(qū)動器組成,是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。由于無刷直流電動機(jī)是以自控式運(yùn)行的,所以不會像變頻調(diào)速下重載啟動的同步電機(jī)那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動繞組,也不會在負(fù)載突變時產(chǎn)生振蕩和失步。中小容量的無刷直流電動機(jī)的永磁體,現(xiàn)在多采用高磁能積的稀土釹鐵硼(Nd-Fe-B)材料。因此,稀土永磁無刷電動機(jī)的體積比同容量三相異步電動機(jī)縮小了一個機(jī)座號。
有刷電機(jī)缺點(diǎn)
1、摩擦大,損耗大
老模友們在以前玩有刷電機(jī)的時候都碰到這個問題,那就是使用電機(jī)一段時間以后,需要打開電機(jī)來清理電機(jī)的碳刷,費(fèi)時費(fèi)力,維護(hù)強(qiáng)度不亞于來一次家庭大掃除。
2、發(fā)熱大,壽命短
由于有刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)原因,電刷和換向器的接觸電阻很大,造成電機(jī)整體電阻較大,容易發(fā)熱,而永磁體是熱敏元件,如果溫度太高的話,磁鋼是會退磁的,使電機(jī)性能下降,影響有刷電機(jī)的壽命。
3、效率低,輸出功率小
上面說到的有刷電機(jī)發(fā)熱問題,很大程度是因?yàn)殡娏髯龉υ陔姍C(jī)內(nèi)部電阻上了,所以電能有很大程度轉(zhuǎn)化為了熱能,所以有刷電機(jī)的輸出功率不大,效率也不高。
無刷電機(jī)優(yōu)點(diǎn)
1、無電刷、低干擾
無刷電機(jī)去除了電刷,最直接的變化就是沒有了有刷電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的電火花,這樣就極大減少了電火花對遙控?zé)o線電設(shè)備的干擾。
2、噪音低,運(yùn)轉(zhuǎn)順暢
無刷電機(jī)沒有了電刷,運(yùn)轉(zhuǎn)時摩擦力大大減小,運(yùn)行順暢,噪音會低許多,這個優(yōu)點(diǎn)對于模型運(yùn)行穩(wěn)定性是一個巨大的支持。
3、壽命長,低維護(hù)成本
少了電刷,無刷電機(jī)的磨損主要是在軸承上了,從機(jī)械角度看,無刷電機(jī)幾乎是一種免維護(hù)的電動機(jī)了,必要的時候,只需做一些除塵維護(hù)即可。上下一比較,就知道無刷電機(jī)相對于有刷電機(jī)的優(yōu)勢在哪里了,但是萬事都不是絕對的,有刷電機(jī)低速扭力性能優(yōu)異、轉(zhuǎn)矩大等性能特點(diǎn)是無刷電機(jī)不可替代的,不過就無刷電機(jī)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,無刷動力系統(tǒng)正在高速的發(fā)展與普及階段,這也極大促進(jìn)了模型運(yùn)動的發(fā)展。
無刷電機(jī)的工作原理
無刷直流電動機(jī)是采用半導(dǎo)體開關(guān)器件來實(shí)現(xiàn)電子換向的,即用電子開關(guān)器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的接觸式換向器和電刷。它具有可靠性高、無換向火花、機(jī)械噪聲低等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于高檔錄音座、錄像機(jī)、電子儀器及自動化辦公設(shè)備中。
無刷直流電動機(jī)由永磁體轉(zhuǎn)子、多極繞組定子、位置傳感器等組成。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(jìn)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(jìn)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無刷直流電動機(jī),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?qū)S眉呻娐返?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無刷直流電動機(jī),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間生脈沖信號。 采用電磁式位置傳感器的無刷直流電動機(jī),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)。
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