無刷電機的應用

  返回列表     |      2019-08-03

直流電動機以其優良的轉矩特性在運動控制領域得到了廣泛的應用,但普通的直流電動機由于需要機械換相和電刷,可性差,需要經常維護;換相時產生電磁干擾,噪聲大,影響了直流電動機在控制系統中的進一步應用。為了克服機械換相帶來的缺點,以電子換相取代機械換相的無刷電機應運而生。1955年美國D.Harrison等人 申請了用晶體管換相電路代替機械電刷的專利,標志著現代無刷電動機的誕生。而電子換相的無刷直流電動機真正進入實用階段,是在1978年的MAC經典無刷直流電動機及其驅動器的推出。之后,國際上對無刷直流電動機進行了深入的研究,先后研制成方波無刷電機和正弦波直流無刷電機。20多年以來,隨著永磁新材料、微電子技術、自動控制技術以及電力電子技術特別是大功率開關器件的發展,無刷電動機得到了長足的發展。無刷直流電動機已經不是專指具有電子換相的直流電機,而是泛指具有有刷直流電動機外部特性的電子換相電機

無刷直流電動機不僅保持了傳統直流電動機良好的動、靜態調速特性,且結構簡單、運行可*、易于控制。其應用從 初的軍事工業,向航空航天、醫療、信息、家電以及工業自動化領域迅速發展。 
在結構上,與有刷直流電動機不同,無刷直流電動機的定子繞組作為電樞,勵磁繞組由永磁材料所取代。按照流入電樞繞組的電流波形的不同,直流無刷電動機可分為方波直流電動機(BLDCM)和正弦波直流電動機(PMSM),BLDCM用電子換相取代了原直流電動機的機械換相,由永磁材料做轉子,省去了電刷;而PMSM則是用永磁材料取代同步電動機轉子中的勵磁繞組,省去了勵磁繞組、滑環和電刷。在相同的條件下,驅動電路要獲得方波比較容易,且控制簡單,因而BLDCM的應用較PMSM要廣泛的多。 

流無刷電動機一般由電子換相電路、轉子位置檢測電路和電動機本體三部分組成,電子換相電路一般由控制部分和驅動部分組成,而對轉子位置的檢測一般用位置傳感器來完成。工作時,控制器根據位置傳感器測得的電機轉子位置有序的觸發驅動電路中的各個功率管,進行有序換流,以驅動直流電動機