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無(wú)刷直流電機(jī)外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)有什么缺點(diǎn)?

發(fā)布時(shí)間:2023-05-11 17:49:03人氣:

  現(xiàn)代工業(yè)精密產(chǎn)品要求體積小、重量輕、可靠性高、效率高、成本競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)。無(wú)刷直流電機(jī)通過(guò)消除無(wú)刷直流電機(jī)所需的電刷和換向器,實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的使用壽命。在應(yīng)用中選擇無(wú)刷直流電機(jī)代替無(wú)刷直流電機(jī)時(shí),必須根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中產(chǎn)品的性能和質(zhì)量要求進(jìn)行選擇。本文闡述了無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)及應(yīng)用中應(yīng)注意的問(wèn)題。

無(wú)刷直流電機(jī)

  無(wú)刷直流電機(jī)需要控制電路


  盡管連接電源是無(wú)刷直流電機(jī)運(yùn)行所需的全部,但無(wú)刷直流電機(jī)在沒(méi)有控制電路的情況下無(wú)法運(yùn)行。與無(wú)刷直流電機(jī)相比,無(wú)刷直流電機(jī)需要更復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路。


  通過(guò)無(wú)刷直流電機(jī)線圈的電流由帶有外部傳感器的半導(dǎo)體控制電路進(jìn)行切換,以檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置。當(dāng)電流在線圈中流動(dòng),使線圈和磁鐵具有相同的磁極時(shí),它們之間的斥力使磁鐵旋轉(zhuǎn)離開(kāi)固定線圈。另一方面,如果它們具有相反的磁極性,則力是有吸引力的,磁鐵運(yùn)動(dòng)的控制就失去了。一旦磁鐵通過(guò)線圈磁極旋轉(zhuǎn),需要反轉(zhuǎn)電流方向以保持斥力并保持磁鐵旋轉(zhuǎn)。


  控制電路使用外部磁傳感器或類(lèi)似裝置來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子的北極和南極位置。然后,通過(guò)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間(轉(zhuǎn)子極位置)交替打開(kāi)和關(guān)閉晶體管或其他合適的開(kāi)關(guān)來(lái)控制電流的定相。例如,如果控制電流具有每120交替的方波,則每60產(chǎn)生扭矩。


  無(wú)刷直流電機(jī)有多種規(guī)格,以適應(yīng)不同的應(yīng)用


  盡管有許多不同類(lèi)型的電機(jī),但有刷直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)仍被廣泛使用。許多供應(yīng)商提供許多型號(hào)。選擇電機(jī)時(shí)的關(guān)鍵考慮因素包括電機(jī)尺寸、扭矩和轉(zhuǎn)速(以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)為單位)。


  無(wú)刷直流電機(jī)也有很多變化,傳感器和控制電路構(gòu)成了基本設(shè)計(jì)的一部分。在選擇無(wú)刷直流電機(jī)時(shí),電機(jī)規(guī)格是一個(gè)重要因素,就像無(wú)刷直流電機(jī)一樣。然而,另一個(gè)必須考慮的因素是選擇內(nèi)轉(zhuǎn)子還是外轉(zhuǎn)子配置。


  此外,與控制電路一起使用的位置傳感器需要根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向等規(guī)格進(jìn)行選擇。選項(xiàng)可能包括高分辨率光學(xué)編碼器或分解器,或不需要傳感器維護(hù)的無(wú)傳感器操作。


  錯(cuò)過(guò)考慮這些問(wèn)題的機(jī)會(huì)可能導(dǎo)致選擇比要求更高性能的電機(jī),并對(duì)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品的材料成本產(chǎn)生負(fù)面影響。


  外轉(zhuǎn)子無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)


  一種具有外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī),其具有嵌入有磁體的轉(zhuǎn)子,所述磁體圍繞包含線圈繞組的固定內(nèi)定子旋轉(zhuǎn)。


  外轉(zhuǎn)子使這些電機(jī)的直徑大于內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)的直徑。因此,當(dāng)安裝電機(jī)的設(shè)備存在空間限制時(shí),它們可能并不總是實(shí)用的。


  電機(jī)的慣性矩與轉(zhuǎn)子的重量、直徑和長(zhǎng)度(或厚度)成正比。換句話說(shuō),外轉(zhuǎn)子無(wú)刷直流電機(jī)具有更大的轉(zhuǎn)子慣性矩,因此啟動(dòng)速度通常較慢,因?yàn)樗鼈冃枰嗟哪芰縼?lái)旋轉(zhuǎn)。在需要快速啟動(dòng)的應(yīng)用程序中,這是一個(gè)缺點(diǎn)。


  此外,將旋轉(zhuǎn)部件放置在外部需要額外的保護(hù)功能,包括防止人員接觸電機(jī)(導(dǎo)致灼傷或劃傷)和防止灰塵或液體損壞。


  內(nèi)轉(zhuǎn)子無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)


  一種具有內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)具有嵌入永磁體的轉(zhuǎn)子,該永磁體在包含線圈繞組的周?chē)ㄗ又行D(zhuǎn)。


  由于較小的電機(jī)直徑意味著較小的慣性,轉(zhuǎn)子周?chē)膽T性矩小于外轉(zhuǎn)子電機(jī)的慣性矩。盡管這為啟動(dòng)和停止提供了極好的特性,但也意味著可用扭矩很小。


  此外,在小型電機(jī)中提供相同的轉(zhuǎn)矩特性需要高磁通密度,同時(shí)仍然使用小型磁鐵。如果磁鐵的強(qiáng)度、耐久性或附著力不足,它們可能會(huì)因轉(zhuǎn)子中的離心力而高速分離。這意味著需要高性能磁鐵和適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)子制造工藝。


  在應(yīng)用中使用無(wú)刷直流電機(jī)的主要注意事項(xiàng)


  在應(yīng)用中使用無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)時(shí)要考慮的重要因素是要使用的控制電路類(lèi)型和電路需要多少空間。當(dāng)采用無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)代替無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)時(shí),不僅要根據(jù)其是否能達(dá)到類(lèi)似的轉(zhuǎn)矩性能來(lái)選擇,還要考慮當(dāng)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)與無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)一起使用時(shí),其特性是否足以滿足所需的功能。其他相關(guān)設(shè)備。


  例如,在優(yōu)先考慮產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的問(wèn)題時(shí),應(yīng)考慮以下列出的一些因素。


  -總體系統(tǒng)和后臺(tái)任務(wù)

  -電機(jī)控制

  -診斷與分析

  -溝通


  無(wú)刷直流電機(jī)的缺點(diǎn)可以通過(guò)優(yōu)化使用它們的產(chǎn)品設(shè)計(jì)來(lái)解決,包括電機(jī)本身與無(wú)刷電機(jī)相比的優(yōu)點(diǎn)。提出了需要解決的控制電路、配置等問(wèn)題。了解其工作模式的固有缺點(diǎn)并以考慮部件選擇、控制電路和周?chē)O(shè)備的方式設(shè)計(jì)產(chǎn)品非常重要。


  以上就是關(guān)于無(wú)刷直流電機(jī)的簡(jiǎn)單內(nèi)容介紹,更多直流電機(jī)詳情,可以在線咨詢博揚(yáng)智能客服,或者撥打網(wǎng)頁(yè)最下方的聯(lián)系電話,我們將竭誠(chéng)為您服務(wù)。博揚(yáng)智能15年合作銷(xiāo)售德國(guó)倍加福接近開(kāi)關(guān)和日本藤倉(cāng)氣缸等國(guó)際自動(dòng)化品牌產(chǎn)品,在新能源和醫(yī)療設(shè)備等機(jī)械制造行業(yè)積累了豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

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