�(wú)刷直流電�(jī)由電�(dòng)�(jī)主體和驅(qū)�(dòng)器組�,是一種典型的�(jī)電一體化�(chǎn)�。由于無(wú)刷直流電�(dòng)�(jī)是以自控式運(yùn)行的,所以不�(huì)像變頻調(diào)速下重載啟動(dòng)的同步電�(jī)那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動(dòng)繞組,也不會(huì)在負(fù)載突變時(shí)�(chǎn)生振蕩和失步。中小容量的�(wú)刷直流電�(dòng)�(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�,稀土永磁無(wú)刷電�(dòng)�(jī)的體積比同容量三相異步電�(dòng)�(jī)縮小了一�(gè)�(jī)座號(hào)�
電動(dòng)�(jī)的定子繞組多做成三相�(duì)稱星形接�,同三相異步電動(dòng)�(jī)十分相似。電�(dòng)�(jī)的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁�,為了檢�(cè)電動(dòng)�(jī)�(zhuǎn)子的極�,在電動(dòng)�(jī)�(nèi)裝有位置傳感�。驅(qū)�(dòng)器由功率電子器件和集成電路等�(gòu)�,其功能是:接受電動(dòng)�(jī)的啟�(dòng)、停�、制�(dòng)信號(hào),以控制電動(dòng)�(jī)的啟�(dòng)、停止和制動(dòng);接受位置傳感器信號(hào)和正反轉(zhuǎn)信號(hào),用�(lái)控制逆變橋各功率管的通斷,產(chǎn)生連續(xù)�(zhuǎn)�;接受速度指令和速度反饋信號(hào),用�(lái)控制和調(diào)整轉(zhuǎn)�;提供保�(hù)和顯示等��
近三十年�(lái)針對(duì)異步電動(dòng)�(jī)變頻�(diào)速的研究,歸根到底是在尋找控制異步電�(dòng)�(jī)�(zhuǎn)矩的方法,稀土永磁無(wú)刷直流電�(dòng)�(jī)必將以其寬調(diào)速、小體積、高效率和穩(wěn)�(tài)�(zhuǎn)速誤差小等特�(diǎn)在調(diào)速領(lǐng)域顯�(xiàn)�(yōu)�(shì)�
�(wú)刷直流電�(jī)�?yàn)榫哂兄绷饔兴㈦姍C(jī)的特�,同�(shí)也是頻率變化的裝置,所以又名直流變�,國(guó)際通用名詞為BLDC。無(wú)刷直流電�(jī)的運(yùn)�(zhuǎn)效率、低速轉(zhuǎn)�、轉(zhuǎn)速精度等都比任何控制技�(shù)的變頻器還要好,所以值得�(yè)界關(guān)��
�(wú)刷電�(jī)在我�(guó)的發(fā)展時(shí)間雖�,但是隨著技�(shù)的日益成熟與完善得到了迅猛發(fā)�。已在航�、醫(yī)療器械、家用電�、電�(dòng)�(chē)等多�(gè)�(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,并在深圳、長(zhǎng)�、上海等地形成初具規(guī)模產(chǎn)�(yè)鏈。如深圳偉業(yè)電機(jī)、長(zhǎng)沙科�(dá)等一批廠�,在技�(shù)上不斷推�(jìn)行業(yè)�(fā)�。近幾年�(lái),無(wú)刷電�(jī)成為在模型領(lǐng)域里快速發(fā)展的一種動(dòng)�。由于產(chǎn)量和�(jià)格的原因,過(guò)去幾年無(wú)刷電�(jī)多使用在中航空模型中,現(xiàn)在由于機(jī)械加工技�(shù)的快速發(fā)展,�(wú)刷電�(jī)的生�(chǎn)成本下降許多,目前它正�(jìn)入模型領(lǐng)域的各�(gè)層面,從電動(dòng)遙控�(chē)到電�(dòng)遙控船再到電�(dòng)模型飛機(jī),無(wú)處不��
�(jié)�(gòu)�,無(wú)刷電�(jī)和有刷電�(jī)有相似之�,也有轉(zhuǎn)子和定子,只不過(guò)和有刷電�(jī)的結(jié)�(gòu)相反;有刷電�(jī)的轉(zhuǎn)子是線圈繞組,和�(dòng)力輸出軸相�,定子是永磁磁鋼;無(wú)刷電�(jī)的轉(zhuǎn)子是永磁磁鋼,連同外殼一起和輸出軸相連,定子是繞組線�,去掉了有刷電機(jī)用來(lái)交替變換電磁�(chǎng)的換向電刷,故稱之為�(wú)刷電�(jī)(Brushless motor�,那�(xiàn)在就有問(wèn)題了,沒(méi)有了電磁�(chǎng)的變�,如何讓�(wú)刷電�(jī)�(zhuǎn)�(dòng)呢?
�(jiǎn)單而言,依靠改變輸入到�(wú)刷電�(jī)定子線圈上的電流波交變頻率和波形,在繞組線圈�?chē)纬梢粋�(gè)繞電�(jī)幾何軸心旋轉(zhuǎn)的磁�(chǎng),這�(gè)磁場(chǎng)�(qū)�(dòng)�(zhuǎn)子上的永磁磁鋼轉(zhuǎn)�(dòng),電�(jī)就轉(zhuǎn)起來(lái)�,電�(jī)的性能和磁鋼數(shù)�、磁鋼磁通強(qiáng)�、電�(jī)輸入電壓大小等因素有�(guān),更與無(wú)刷電�(jī)的控制性能有很大關(guān)系,�?yàn)檩斎氲氖侵绷�?,電流需要電子調(diào)速器將其變成3相交流電,還需要從遙控器接收機(jī)那里接收控制信號(hào),控制電�(jī)的轉(zhuǎn)速,以滿足模型使用需�� 總的�(lái)�(shuō),無(wú)刷電�(jī)的結(jié)�(gòu)是比較簡(jiǎn)單的,真正決定其使用性能的還是無(wú)刷電子調(diào)速器,好的電子調(diào)速器需要有單片�(jī)控制程序�(shè)�(jì)、電路設(shè)�(jì)、復(fù)雜加工工藝等�(guò)程的總體控制,所以價(jià)格要比有刷電�(jī)高出很多�
比較
有刷電機(jī)缺點(diǎn)
1、摩擦大,損耗大
老模友�?cè)谝郧巴嬗兴㈦姍C(jī)的時(shí)候都碰到這�(gè)�(wèn)�,那就是使用電機(jī)一段時(shí)間以后,需要打�(kāi)電機(jī)�(lái)清理電機(jī)的碳�,費(fèi)�(shí)�(fèi)力,維護(hù)�(qiáng)度不亞于�(lái)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)�(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)�,而永磁體是熱敏元�,如果溫度太高的�,磁鋼是�(huì)退磁的,使電機(jī)性能下降,影響有刷電�(jī)的壽��
3、效率低,輸出功率小
上面�(shuō)到的有刷電機(jī)�(fā)熱問(wèn)題,很大程度是因?yàn)殡娏髯龉υ陔姍C(jī)�(nèi)部電阻上�,所以電能有很大程度�(zhuǎn)化為了熱能,所以有刷電�(jī)的輸出功率不�,效率也不高�
�(wú)刷電�(jī)�(yōu)�(diǎn)
1、無(wú)電刷、低干擾
�(wú)刷電�(jī)去除了電�,最直接的變化就是沒(méi)有了有刷電機(jī)�(yùn)�(zhuǎn)�(shí)�(chǎn)生的電火花,這樣就極大減少了電火花對(duì)遙控?zé)o線電�(shè)備的干擾�
2、噪音低,運(yùn)�(zhuǎn)順暢
�(wú)刷電�(jī)�(méi)有了電刷,運(yùn)�(zhuǎn)�(shí)摩擦力大大減�,運(yùn)行順�,噪音會(huì)低許�,這�(gè)�(yōu)�(diǎn)�(duì)于模型運(yùn)行穩(wěn)定性是一�(gè)巨大的支��
3、壽命長(zhǎng),低維護(hù)成本
少了電刷,無(wú)刷電�(jī)的磨損主要是在軸承上�,從�(jī)械角度看,無(wú)刷電�(jī)幾乎是一種免維護(hù)的電�(dòng)�(jī)�,必要的�(shí)候,只需做一些除塵維�(hù)即可。上下一比較,就知道�(wú)刷電�(jī)相對(duì)于有刷電�(jī)的優(yōu)�(shì)在哪里了,但是萬(wàn)事都不是的,有刷電機(jī)低速扭力性能�(yōu)�、轉(zhuǎn)矩大等性能特點(diǎn)是無(wú)刷電�(jī)不可替代�,不�(guò)就無(wú)刷電�(jī)的使用方便性來(lái)�,隨著無(wú)刷控制器的成本下降趨�(shì)和國(guó)�(nèi)外無(wú)刷技�(shù)的發(fā)展與市場(chǎng)�(jìng)�(zhēng),無(wú)刷動(dòng)力系�(tǒng)正在高速的�(fā)展與普及階段,這也極大促�(jìn)了模型運(yùn)�(dòng)的發(fā)��
具體區(qū)�
1、適用范圍:
�(wú)刷電�(jī):通常被使用在控制要求比較�,轉(zhuǎn)速比較高的設(shè)備上,如航模,精密儀器儀表等�(duì)電機(jī)�(zhuǎn)速控制嚴(yán)�,轉(zhuǎn)速達(dá)到很高的�(shè)備上�
碳刷電機(jī):通常�(dòng)力設(shè)備使用的都是有刷電機(jī),如吹風(fēng)�(jī)、工廠的電動(dòng)�(jī)、家用的抽油煙機(jī)等等,另外串激電機(jī)的轉(zhuǎn)速也能達(dá)到很高,但是由于碳刷的磨�,使用壽命不如無(wú)刷電�(jī)�
2、使用壽命:
�(wú)刷電�(jī):通常使用壽命在幾�(wàn)小時(shí)這�(gè)�(shù)量級(jí),但是由于軸承的不同�(wú)刷電�(jī)使用壽命也有很大不同�
碳刷電機(jī):通常有刷電機(jī)的連續(xù)工作壽命在幾百到1千多�(gè)小時(shí),到�(dá)使用極限就需要更換碳�,不然很容易造成軸承的磨損�
3、使用效果:
�(wú)刷電�(jī):通常是數(shù)字變頻控制,可控性強(qiáng),從每分鐘幾�(zhuǎn),到每分鐘幾�(wàn)�(zhuǎn)都可以很容易�(shí)�(xiàn)�
碳刷電機(jī):舊碳刷電機(jī)一般啟�(dòng)以后工作�(zhuǎn)速恒定,�(diào)速不是很容易,串激電機(jī)也能�(dá)�20000�(zhuǎn)/��
但是使用壽命�(huì)比較��
4、節(jié)能方面:
相對(duì)而言,無(wú)刷電�(jī)采用變頻技�(shù)控制的會(huì)比串激電機(jī)節(jié)能很�,最典型的就是變頻空�(diào)和冰箱�
5、日后維修方�,碳刷電�(jī)需要更換碳�,如果更換不及時(shí)�(huì)造成電機(jī)的損�,而無(wú)刷電�(jī),使用壽命很�(zhǎng),通常是有刷電�(jī)�10倍以�,但是壞了就需要更換電�(jī),但日常維護(hù)基本不需��
6、噪音方面與是否是有刷電�(jī)�(wú)�(guān),主要是看軸承和電機(jī)�(nèi)部組件的配合情況�
7、模型無(wú)刷電�(jī)的參�(shù)指標(biāo),除了外形尺寸(外徑、長(zhǎng)�、軸徑等�、重�、電壓范�、空載電�、電流等參數(shù)外,還少不了一�(gè)重要指標(biāo)--KV�,這�(gè)�(shù)值是�(wú)刷電�(jī)�(dú)有的一�(gè)性能參數(shù),是判斷�(wú)刷電�(jī)性能特點(diǎn)的一�(gè)重要�(shù)�(jù)�
�(wú)刷直流電�(dòng)�(jī)是采用半�(dǎo)體開(kāi)�(guān)器件�(lái)�(shí)�(xiàn)電子換向�,即用電子開(kāi)�(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(wú)換向火花、機(jī)械噪聲低等優(yōu)�(diǎn),廣泛應(yīng)用于錄音座、錄像機(jī)、電子儀器及自動(dòng)化辦公設(shè)備中�
�(wú)刷直流電�(dòng)�(jī)由永磁體�(zhuǎn)�、多極繞組定�、位置傳感器等組�。位置傳感按�(zhuǎn)子位置的變化,沿著一定次�?qū)Χㄗ永@組的電流�(jìn)行換流(即檢�(cè)�(zhuǎn)子磁極相�(duì)定子繞組的位�,并在確定的位置處產(chǎn)生位置傳感信�(hào),經(jīng)信號(hào)�(zhuǎn)換電路處理后去控制功率開(kāi)�(guān)電路,按一定的邏輯�(guān)系�(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(kāi)�(guān)電路提供�
位置傳感器有磁敏�、光電式和電磁式三種�(lèi)型�
采用磁敏式位置傳感器的無(wú)刷直流電�(dòng)�(jī),其磁敏傳感器件(例如霍爾元�、磁敏二極管、磁敏詁極管、磁敏電阻器�?qū)S眉呻娐返龋┭b在定子組件上,用�(lái)檢測(cè)永磁體、轉(zhuǎn)子旋�(zhuǎn)�(shí)�(chǎn)生的磁場(chǎng)變化�
采用光電式位置傳感器的無(wú)刷直流電�(dòng)�(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�,光源為�(fā)光二極管或小燈泡。轉(zhuǎn)子旋�(zhuǎn)�(shí),由于遮光板的作�,定子上的光敏元器件將會(huì)按一定頻率間歇間生脈沖信�(hào)� 采用電磁式位置傳感器的無(wú)刷直流電�(dòng)�(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(kāi)�(guān)、LC諧振電路等),當(dāng)永磁體轉(zhuǎn)子位置發(fā)生變化時(shí),電磁效�(yīng)將使電磁傳感器產(chǎn)生高頻調(diào)制信�(hào)(其幅值隨�(zhuǎn)子位置而變化)�
維庫(kù)電子通,電子知識(shí),一查百��
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