無刷驅(qū)動(dòng)器較比其他驅(qū)動(dòng)器優(yōu)點(diǎn)有哪些？
來源：深圳市鑫海文科技有限公司|發(fā)布時(shí)間：2019-08-06 21:56
無刷驅(qū)動(dòng)器現(xiàn)在市場占有率在逐漸提高，因?yàn)闊o刷驅(qū)動(dòng)器較比其他驅(qū)動(dòng)器來說有很多無可替代的優(yōu)勢。例如無刷驅(qū)動(dòng)器的可靠性和耐用性以及穩(wěn)定性都會(huì)更高。
無刷驅(qū)動(dòng)器的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它可以制造得比具有相同功率輸出的電刷類型更小更輕，使得前者適用于空間緊張的應(yīng)用。
缺點(diǎn)是無刷驅(qū)動(dòng)器確實(shí)需要電子管理才能運(yùn)行。例如，需要一個(gè)微控制器 - 使用來自傳感器的輸入來指示轉(zhuǎn)子的位置 - 以在正確的時(shí)刻激勵(lì)定子線圈。精確的定時(shí)允許精確的速度和轉(zhuǎn)矩控制，以及確保電機(jī)以最高效率運(yùn)行。
本文介紹了無刷驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行的基本原理，并介紹了三相單元運(yùn)行的典型控制電路。本文還考慮了一些集成模塊 - 設(shè)計(jì)人員可以選擇簡化電路設(shè)計(jì) - 這些模塊專為無刷驅(qū)動(dòng)器控制而設(shè)計(jì)。
無刷驅(qū)動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)
傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的電刷將動(dòng)力傳遞給轉(zhuǎn)子繞組，轉(zhuǎn)子繞組在通電時(shí)轉(zhuǎn)入固定的磁場。固定刷和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子上的旋轉(zhuǎn)金屬觸點(diǎn)之間的摩擦導(dǎo)致磨損。此外，由于刷子與金屬接觸不良和電弧放電，可能會(huì)損失電源。
由于無刷驅(qū)動(dòng)器省去了電刷 - 而不是使用“電子換向器” - 通過消除這種磨損和功率損耗來提高電機(jī)的可靠性和效率。此外，無刷驅(qū)動(dòng)器還具有許多優(yōu)于有刷直流電機(jī)和感應(yīng)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，包括更好的速度與轉(zhuǎn)矩特性; 更快的動(dòng)態(tài)響應(yīng); 無噪音操作; 更高的速度范圍。
此外，相對于電機(jī)尺寸的扭矩傳遞比率更高，使其成為洗衣機(jī)和電動(dòng)車等應(yīng)用的理想選擇，這些應(yīng)用需要高功率但緊湊和輕便是關(guān)鍵因素。（但是，應(yīng)該注意的是，刷式直流電動(dòng)機(jī)確實(shí)具有較高的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。）
無刷電動(dòng)機(jī)被稱為“同步”型，因?yàn)槎ㄗ雍娃D(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場以相同的頻率旋轉(zhuǎn)。這種布置的一個(gè)好處是無刷驅(qū)動(dòng)器不會(huì)經(jīng)歷感應(yīng)電機(jī)典型的“滑動(dòng)”。
雖然電機(jī)可以是單相，兩相或三相類型，但后者是最常見的類型，并且是將在此討論的版本。
無刷驅(qū)動(dòng)器的定子包括鋼制疊片，軸向開槽以沿內(nèi)周邊容納偶數(shù)個(gè)繞組（圖1）。雖然無刷驅(qū)動(dòng)器定子類似于感應(yīng)電機(jī)，但繞組的分布不同。
圖1：無刷驅(qū)動(dòng)器的定子，顯示帶軸向繞組的開槽鋼環(huán)。（由Microchip提供。）
轉(zhuǎn)子由具有2到8個(gè)NS極對的永磁體構(gòu)成。更多的磁鐵對增加了扭矩并平滑了所謂的扭矩波動(dòng)，使電機(jī)的功率輸出平穩(wěn)。缺點(diǎn)是控制系統(tǒng)更復(fù)雜，成本增加，最高速度更低。
傳統(tǒng)上，鐵氧體磁鐵用于制造永磁體，但現(xiàn)代單元傾向于使用稀土磁體。雖然這些磁鐵更昂貴，但它們產(chǎn)生更大的磁通密度，允許轉(zhuǎn)子在給定的扭矩下制造得更小。使用這些強(qiáng)大的磁鐵是無刷驅(qū)動(dòng)器提供比相同尺寸的刷式直流電機(jī)更高功率的關(guān)鍵原因。
鑫海文長期致力于無刷驅(qū)動(dòng)方案的定制開發(fā)，高壓/低壓無刷驅(qū)動(dòng)器的研發(fā)生產(chǎn)。鑫海文擁有豐富開發(fā)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)研發(fā)技術(shù)團(tuán)隊(duì)。選擇鑫海文，個(gè)性化定制專業(yè)解決方案。
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