bsport体育:BLDC电机的优点

来源：bsport体育注册 作者：bsport体育登录|发布时间：2024-12-24 12:30:10

　　无刷直流（BLDC）电机，也称为无换向器直流电机，电子换向电机，交流同步电机或直流伺服电机。由于其高效，长寿命，平稳的转矩传递和高速运行而越来越多地取代有刷直流电机。由于操作这些电机所需的复杂电机的额外成本，过去它们的应用受到了限制。近年来成本一直呈下降趋势，因此无刷直流电机的应用正在增加并且有望增长。BLDC电机虽然已成功应用于汽车，HVAC，电子，计算机，半导体和医疗行业，但长期以来一直用于工业应用，例如执行器，CNC机器的进给驱动器，工业机器人，挤出机驱动器等。

　　尽管需要复杂的电机，但是BLDC电机的结构简单，在低能耗，高转矩和非常宽的转速范围方面，提供了BLDC电机无法提供的一些固有优势。BLDC电机采用由内而外的配置，转子由一系列永磁体和一个固定电枢组成，转子由电子换向激励，与有刷直流电机相比，BLDC电机具有更好的散热，更高的效率和更高的功率密度。

　　由于没有电刷和机械换向器，其紧凑的尺寸，减轻的重量和较高的转速范围，为了提供工业伺服应用所需的位置反馈，BLDC电机具有一个编码器（光学或霍尔效应），用于测量转子的位置。编码器产生的反馈信号被电机用来产生输入信号，以激励电枢电流并对其进行电子换向，从而使电枢的磁场与转子同步旋转。BLDC电机的优点包括：

　　由于缺少电刷和机械换向器，因此几乎无需维护。由于消除了电刷产生的电离尖峰，从而降低了EMI和噪声。

　　1 引言 三相异步电机应用广泛，但是直接全压启动时电流很大(6-8倍)，传统的方法采用如Y-△转换、自耦变压器及定子回路串电抗等降压启动方法来减小启动电流，启动设备的启动参数一般无法调整，使其负载的适应性较差。而电机软启动的方式具备无冲击电流、启动参数可调、有软停机功能、轻载节能等优点逐渐被广泛应用。各启动方式对电网的影响示意图如图1所示。 目前，软启动方式主要采用晶闸管交流调压的方法。在电动机起动过程中通过控制晶闸管触发角的大小，可使电动机的定子端电压和起动电流根据工作要求设定的规律进行变化。电动机的起动方式和起动电流均可任意调整和设置，使之处于最佳的起动过程。常用的晶闸管调压控制电路如图2所示。 本文介

　　该系列文章中，直到上一篇文章都介绍的是有刷直流电机的原理。本文将介绍有刷直流电机的基本特性。 有刷直流电机的特性 简而言之，当将电源电压施加到有刷直流电机时，电流流动并且有刷直流电机旋转。电源电压、转速和转矩等特性之间都是彼此相关的。下面使用有刷直流电机的等效电路和公式进行说明。 ●闭合电路直流关系表达式： ＊Ea：电源电压，R：电枢电阻，Ia：电机电流， Ec：电机感应电压 电源电压Ea是电枢电阻R与电机电流Ia相乘的值再加上感应电压Ec而得到的值。电枢电阻是绕组和铁芯的电阻分量。欧姆定律本身就是电阻×电流等于电压。感应电压是由电机的旋转产生的电压（发电），是新增的电压。 ●有刷直流电机 等效电路电机感应电压：

　　的基本特性 /

　　伺服电机控制方式有脉冲、模拟量和通讯这三种，在不同的应用场景下，我们该如何选择伺服电机的控制方式呢？ 1、伺服电机脉冲控制方式 在一些小型单机设备，选用脉冲控制实现电机的定位，应该是最常见的应用方式，这种控制方式简单，易于理解。 基本的控制思路：脉冲总量确定电机位移，脉冲频率确定电机速度。选用了脉冲来实现伺服电机的控制，翻开伺服电机的使用手册，一般会有如下这样的表格： 都是脉冲控制，但是实现方式并不一样： 第一种，驱动器接收两路(A、B路)高速脉冲，通过两路脉冲的相位差，确定电机的旋转方向。如上图中，如果B相比A相快90度，为正转；那么B相比A相慢90度，则为反转。 运行时，这种控制的两相脉冲为交替状，因此我们也叫

　　的控制方式 /

　　问题一：伺服电机报警过载原因 驱动传动阻力太大，检查传动系统。 问题二：步进电机、伺服电机的过载能力有什么不同？ 步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以松下交流伺服系统为例，它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的三倍，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力，在选型时为了克服这种惯性力矩，往往需要选取较大转矩的电机，而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩，便出现了力矩浪费的现象。 问题三：关于伺服电机过载是否一定跟电流有关 电动机作为力矩输出的元件，其过载一定是机械部分轴力矩大且超过电动机允许的数值，与电流无关。但现象的表征是电流增大，或等于或超过额定电流

　　过载的原因有哪些 /

　　符合 IEC 60335 和 60730 的紧凑且可靠的高压 (HV) 永磁 (PM) 或无刷直流 (BLDC) 电机驱动器是各种电器应用所必需的，包括冰箱压缩机、洗碗机和洗衣机中的泵、冷凝器风扇在高效空调，抽油烟机和吊扇。设计人员一直承受着开发紧凑、高效且可靠的驱动器的压力，这些驱动器已通过国际安全标准认证。 显然，需要一种易于使用、通过 IEC 60335 和 IEC 60730 认证的 BLDC 电机解决方案，它不仅可以帮助设计电机控制系统，还可以提供故障诊断和保护。 加速软件认证和硬件开发 设计人员可以使用 Power IntegraTIons 的 BridgeSwitch 系列集成半桥来简化高达 400 W 的

　　驱动IC /

　　三相电机改二相电机的方法： 1.接线时，在原来三相电源线的三个接线柱上随便找两个接线柱并上一个电容，单相电源（～220V）就接在剩下的一个接线柱与电容器的任一端上，如果反转，调换接入电容器端子上那根引线的位置于电容器另一端。 2.电容计算公式是： C=1950*I/U*COS ＠， I =电机的额定电流（A）， U =额定电压 （V）， COS 功率因数 。 C =电容容量 （微法） 也有用这个经验公式的。 电容的选择：星型为电机功率（w）/17，三角形为电机功率/10。 此为经验公式，请自己验证。 180w=11UF 250w=15UF370w=22UF550w=30UF750w=45UF850w=50UF

　　驱动器细分后将对电机的运行性能产生质的飞跃，但是这一切都是由驱动器本身产生的，和电机及控制系统无关。在使用时，用户唯一需要注意的一点是步进电机步距角的改变，这一点将对控制系统所发的步进信号的频率有影响，因为细分后步进电机的步距角将变小，要求步进信号的频率要相应提高。以1.8度步进电机为例：驱动器在半步状态时步距角为0.9度，而在十细分时步距角为0.18度，这样在要求电机转速相同的情况下，控制系统所发的步进信号的频率在十细分时为半步运行时的5倍 什么是保持转矩(HOLDING TORQUE)? 驱动器细分后将对电机的运行性能产生质的飞跃，但是这一切都是由驱动器本身产生的，和电机及控制系统无关。在使用时，用户唯一需要注意的一

　　1.逆变器非线性 这里将逆变器非线性分为两个部分来介绍。第一部分是管压降带来的非线性，第二部分是死区时间带来非线 管压降非线性 在逆变器中，各种器件并不是理想的特性。管压降造成的非线性即开关器件的导通压降和反向并联二极管的导通压降造成的输出电压与指令电压不一致的情况。以A相桥臂为例进行分析。图1是三相逆变器中A相桥臂输出电流到电机绕组时的情况，定义此时电流为正方向。 在A相电流为正时，桥臂的导通有两种情况，即A相桥臂上管导通（ Sa =1）和上管关断（ Sa =0），分别如图1（a）和图1（b）所示。在图1（a）中，上管导通（ Sa =1），此时电流从电源正极端经过开关管流向绕组，经过开关管S1时压降为 Vce 。

　　中产生的谐波及其补偿方法 /

　　系统可靠性试验方法 target=_blank

　　选配方法 target=_blank

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