無刷直流電機(jī)通常情況下轉(zhuǎn)子磁極采用瓦型磁鋼,經(jīng)過磁路設(shè)計(jì),,可以獲得梯形波的氣隙磁密,,定子繞組多采用集中整距繞組,因此感應(yīng)反電動勢也是梯形波的,。無刷直流電機(jī)的控制需要位置信息反饋,必須有位置傳感器或是采用無位置傳感器估計(jì)技術(shù),,構(gòu)成自控式的調(diào)速系統(tǒng),。控制時各相電流也盡量控制成方波,,逆變器輸出電壓按照有刷直流電機(jī)PWM的方法進(jìn)行控制即可,。本質(zhì)上,無刷直流電機(jī)也是一種永磁同步電動機(jī),,調(diào)速實(shí)際也屬于變壓變頻調(diào)速范疇,。
通常說的交流永磁同步伺服電機(jī)具有定子三相分布繞組和永磁轉(zhuǎn)子,在磁路結(jié)構(gòu)和繞組分布上保證感應(yīng)電動勢波形為正弦,,外加的定子電壓和電流也應(yīng)為正弦波,,一般靠交流變壓變頻器提供。永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)常采用自控式,,也需要位置反饋信息,,可以采用矢量控制(磁場定向控制)或直接轉(zhuǎn)矩控制的先進(jìn)控制方式。
兩者區(qū)別可以認(rèn)為是方波和正弦波控制導(dǎo)致的設(shè)計(jì)理念不同,。最后明確一個概念,,無刷直流電機(jī)的所謂“直流變頻”實(shí)質(zhì)上是通過逆變器進(jìn)行的交流變頻,從電機(jī)理論上講,,無刷直流電機(jī)與交流永磁同步伺服電機(jī)相似,,應(yīng)該歸類為交流永磁同步伺服電機(jī),;但習(xí)慣上被歸類為直流電機(jī),因?yàn)閺钠淇刂坪万?qū)動電源以及控制對象的角度看,,稱之為“無刷直流電機(jī)”也算是合適的,。
無刷直流電機(jī)通常情況下轉(zhuǎn)子磁極采用瓦型磁鋼,經(jīng)過磁路設(shè)計(jì),,可以獲得梯形波的氣隙磁密,,定子繞組多采用集中整距繞組,因此感應(yīng)反電動勢也是梯形波的,。無刷直流電機(jī)的控制需要位置信息反饋,,必須有位置傳感器或是采用無位置傳感器估計(jì)技術(shù),構(gòu)成自控式的調(diào)速系統(tǒng),??刂茣r各相電流也盡量控制成方波,
逆變器輸出電壓按照有刷直流電機(jī)PWM的方法進(jìn)行控制即可,。
本質(zhì)上,,無刷直流電動機(jī)也是一種永磁同步電動機(jī),調(diào)速實(shí)際也屬于變壓變頻調(diào)速范疇,。
通常說的永磁同步電動機(jī)具有定子三相分布繞組和永磁轉(zhuǎn)子,,在磁路結(jié)構(gòu)和繞組分布上保證感應(yīng)電動勢波形為正弦,外加的定子電壓和電流也應(yīng)為正弦波,,一般靠交流變壓變頻器提供,。永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)常采用自控式,也需要位置反饋信息,,可以采用矢量控制(磁場定向控制)或直接轉(zhuǎn)矩控制的先進(jìn)控制 策略,。
兩者區(qū)別可以認(rèn)為是方波和正弦波控制導(dǎo)致的設(shè)計(jì)理念不同。
最后糾正一個概念,,“直流變頻”實(shí)際上是交流變頻,只不過控制對象通常稱之為“無刷直流電機(jī)”,。
僅對電機(jī)結(jié)構(gòu)而言,,二者確實(shí)相差不大,個人認(rèn)為二者的區(qū)別主要在于:
1 概念上的區(qū)別,。無刷直流電機(jī)指的是一個系統(tǒng),,準(zhǔn)確地說應(yīng)該叫“無刷直流電機(jī)系統(tǒng)”,它強(qiáng)調(diào)的是電機(jī)和控制器的一體化設(shè)計(jì),,是一個整體,,相互的依存度非常高,電機(jī)和控制器不能獨(dú)立地存在并獨(dú)立工作,,考核的也是他們整體的技術(shù)性能,。而交流永磁同步電機(jī)指的是一臺電機(jī),,強(qiáng)調(diào)的是電機(jī)本身就是一臺獨(dú)立的設(shè)備,它可以離開控制器或變頻器而獨(dú)立地存在獨(dú)立地工作,。
2 從設(shè)計(jì)和性能角度上看,,“無刷直流電機(jī)系統(tǒng)”設(shè)計(jì)時主要考慮將普通的機(jī)械換向變?yōu)殡娮訐Q向后如何還能保持機(jī)械換向電機(jī)的優(yōu)點(diǎn),考核的重點(diǎn)也是系統(tǒng)的直流電機(jī)特性,,如調(diào)速特性等,;而交流永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)主要著重電機(jī)本身的性能,特別是交流電機(jī)的性能,,如電壓的波形,、電機(jī)的功率因數(shù)、效率功角特性等,。
3 從反電勢波形看,,無刷直流電機(jī)多為方波,而交流永磁同步電機(jī)反電勢波形多為正弦波,。
4 從控制角度看無刷直流電機(jī)系統(tǒng)基本不用什么算法,,只是依據(jù)轉(zhuǎn)子位置考慮給那個繞組通電流即可,而交流永磁同步電機(jī)如果需要變頻調(diào)速則需要一定的算法,,需要考慮電樞電流的無功和有功等,。
5 關(guān)于“那么三相無刷直流電機(jī)能不能使用三相正弦交流電呢?如果可以,,霍耳器件是否可以不用了,?”
從原理上講,三相無刷直流電機(jī)使用三相正弦交流電是可以運(yùn)行的,,只不過是運(yùn)行性能可能很差,,如果三相無刷直流電機(jī)的反電勢波形為方波,則使用三相正弦交流電時會產(chǎn)生很大的諧波損耗,,溫升很高,。是否需要霍耳器件與使用什么電源(三相正弦交流電或方波脈沖電源)無關(guān),而與電機(jī)的控制算法,、控制策略及控制方式等因素有關(guān),,如果是用無位置傳感器的控制方式則霍耳器件可以不用,如果采用有轉(zhuǎn)子位置傳感器的控制方式,,則位置傳感器還是必要的,,當(dāng)然可以不用霍耳器件而采用其他的傳感器,如編碼器,、旋轉(zhuǎn)變壓器等 樓上說的很詳細(xì)了,,簡單說下我的感受吧:
曾測過無刷直流電機(jī)的反電動勢,并不是很完美的方波,,是像削了頂?shù)恼也?,用直流變頻控制,,電機(jī)轉(zhuǎn)速還比較平穩(wěn),但是要看精度,,在不在你的接受范圍內(nèi)了,。
無刷直流電機(jī)的電機(jī)本體:定子繞組為集中繞組,永磁轉(zhuǎn)子形成方波磁場,; 永磁同步電機(jī)的電機(jī)本體:定子繞組為分布繞組,,永磁轉(zhuǎn)子形成正玄磁場;
2,、無刷直流電機(jī)的位置傳感器:低分辨率,,60度分辨率,霍爾元件,,電磁式,、光電式; 永磁同步電機(jī)的位置傳感器:高分辨率,,1/256,1/1024,,旋轉(zhuǎn)變壓器,光碼盤,;
3,、控制不同: 無刷直流電機(jī):120度方波電流,采用PWM控制,; 永磁同步電機(jī):正玄波電流,,采用SPWM SVPWM控制