深圳市踢踢電子有限公司——自動(dòng)控制閥門無刷微電機(jī)

無刷電機(jī)可以分為以下主要用途：

1、持續(xù)負(fù)載應(yīng)用

該軟件主要適用于需要一定轉(zhuǎn)速但對(duì)轉(zhuǎn)速精度要求不高的場合，如風(fēng)機(jī)、水泵、吹風(fēng)等。一般情況下，此類應(yīng)用的成本較低，多為開環(huán)控制。

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2、應(yīng)用

大部分工業(yè)控制和自動(dòng)控制應(yīng)用都屬于這一類。這類裝置往往需要完成能量的輸送，例如齒輪或傳送帶，因此系統(tǒng)對(duì)電機(jī)的速度和轉(zhuǎn)矩都有特殊的要求，同時(shí)這些裝置也可能需要隨時(shí)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向，而電機(jī)可能在勻速、加速、減慢階段工作，而且在這一階段的負(fù)載也可能發(fā)生變化，因此對(duì)控制器的要求也很高，一般采用閉環(huán)控制，甚至采用扭矩環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)等控制環(huán)。速度測量可采用上置光電編碼器和某些同步裝置。有時(shí)這些傳感器被用來測量相對(duì)位置，有時(shí)則用來絕l對(duì)位置。工藝控制，機(jī)械控制，運(yùn)輸控制都屬于這種應(yīng)用領(lǐng)域。

無刷電機(jī)的工作原理

無刷電動(dòng)機(jī)是除有刷電動(dòng)機(jī)外使用較多的一種電動(dòng)機(jī)，無刷直流電動(dòng)機(jī)不使用機(jī)械電刷裝置，它采用方波自控式永磁同步電動(dòng)機(jī)，用霍爾傳感器代替碳刷換向器，用釹鐵硼作轉(zhuǎn)子的永磁材料，與普通直流電動(dòng)機(jī)相比，其性能具有很大的優(yōu)越性。

然而，單臺(tái)無刷電機(jī)并不是一個(gè)完整的動(dòng)力系統(tǒng)，無刷電機(jī)必須基本通過無刷控制器即電調(diào)控制來實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行。一般碳刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的是繞組，而無刷電機(jī)無論是外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)還是內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)的都是磁體。因此，任何電機(jī)都是由定子和轉(zhuǎn)子組成的。

無刷電機(jī)的定子是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的部分，能支撐轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，主要由硅鋼片、漆包線、軸承、支承等組成；而轉(zhuǎn)子是在定子旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，能支撐轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的部件，主要由轉(zhuǎn)軸、磁體、支承等組成。此外，定、轉(zhuǎn)子磁極的對(duì)數(shù)也會(huì)影響到電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭力。

關(guān)于無刷電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)

磁旋轉(zhuǎn)速度又稱同步速度，是指三相電流的頻率和磁極對(duì)數(shù) p。對(duì)于定子繞組，在任意時(shí)刻，所合成的磁場只有一對(duì)磁極(磁極對(duì)數(shù) p=1)，也就是只有兩個(gè)磁極，而對(duì)于只有一對(duì)磁極的旋轉(zhuǎn)磁場來說，三相電流變化了一個(gè)星期，所合成的磁場也隨之旋轉(zhuǎn)了一個(gè)星期，如果是50 hz交流電，旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速為50/s或3000/分，在工程技術(shù)中，常用轉(zhuǎn)/分(r/min)來表示速度。

如何控制永磁無刷電機(jī)？

1、直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)

向量控制是交流伺服電機(jī)有效的控制方案之一。但是由于它需要復(fù)雜的矢量旋轉(zhuǎn)變換，而且電機(jī)的機(jī)械常數(shù)比電磁常數(shù)要低，因此在矢量控制中無法快速響應(yīng)轉(zhuǎn)矩。

2.控制解耦

通過坐標(biāo)變換，永磁無刷電機(jī)的數(shù)學(xué)模型仍然存在 id之間的耦合，無法實(shí)現(xiàn) id和 iq的獨(dú)立調(diào)節(jié)。

無刷電機(jī)和有刷電機(jī)性能比較

帶刷電機(jī)電刷的頻繁切換會(huì)對(duì)其它電子設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。而且直流有刷電機(jī)通過電壓來調(diào)節(jié)速度，比較簡單方便，但是在低速下會(huì)受到限制。DC無刷電機(jī)也可通過電壓進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，采用 PWM進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，便于在低速時(shí)進(jìn)行速度控制。

功率與速度方面，主要看電機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)，有刷電機(jī)的電刷不可能在大功率時(shí)進(jìn)行換向，因?yàn)楫a(chǎn)生的電弧太大，所以一般功率不會(huì)太大，一般是5 P以內(nèi)，而無刷電機(jī)可以做到大功率。無刷機(jī)由于電機(jī)電刷容易磨損，所以無刷機(jī)的轉(zhuǎn)速不高，無刷機(jī)的轉(zhuǎn)速可達(dá)8萬轉(zhuǎn)/分。

什么是永磁無刷電機(jī)

永磁無刷電機(jī)是通過電路進(jìn)行換向或電流控制的永磁電機(jī)。永磁無刷電機(jī)有正弦波驅(qū)動(dòng)和方波驅(qū)動(dòng)兩種形式；以矩形波驅(qū)動(dòng)的常稱永磁無刷直流電機(jī)，以正弦波驅(qū)動(dòng)的常稱永磁交流伺服電機(jī)，其接傳感形式可分為帶傳感器電機(jī)和正傳感器電機(jī)。

永磁式無刷電機(jī)可看作是用電子換向裝置代替機(jī)械式換向的直流電機(jī)，它主要由同步電機(jī)主體、電力電子逆變器、轉(zhuǎn)子位置檢測器和控制器組成。在此基礎(chǔ)上，提出了一種新型的同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。永磁體直流無刷電機(jī)主要由電機(jī)主體、轉(zhuǎn)子位置傳感器、換向電路等組成。

無刷電機(jī)和有刷電機(jī)不同優(yōu)勢

具有刷子電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于成本低，操作簡單。無刷機(jī)的成本一般高很多，控制方面要相對(duì)專業(yè)一些。由于無刷電機(jī)控制技術(shù)的日益成熟，電子元件成本的降低，人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求以及節(jié)能減排的壓力越來越大，直流無刷電機(jī)將取代有刷電機(jī)和交流電機(jī)。

有刷電機(jī)因刷、換向器的存在，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性差、故障多、維護(hù)工作量大、壽命短、換向火花易產(chǎn)生電磁干擾。而且無刷電機(jī)沒有電刷，所以也沒有相關(guān)的接口，所以更清潔，噪音更小，實(shí)際上不需要維護(hù)，壽命更長。