无刷电机大师揭秘电机生产厂家排名中的佼佼者
导语:在电机控制领域,无刷电机是最为广泛应用的类型之一。现在,让我们一起深入了解生活中无处不在的无刷电机吧!
电机历史始于19世纪初,随着技术的进步,工程师们发明了各种类型的电机,如直流、感应和同步电机。无刷电机会永磁同步(PMSM)作为其基础,而最初由于启动和变速困难,其应用受限于工业领域。然而,随着强大的永磁体改进和人们对节能意识的提升,无刷电机在各个领域迅速发展。
直流有刷与无刷区别
直流有刷(DC)具有可控性高、效率高及易小型化等特点,是最常用的类型。但与之相比,无刷免去了使用更换频繁且维护麻烦的电子刃片,因而其寿命长、噪音低。此外,它结合了直流设备高可控性,并拥有较高结构自由度,使其易于嵌入设备中。这导致无擦得到了广泛应用,在工业设备、办公自动化及家用产品上都被看见。
图1 直流有刃与无刃结构对比
虽然PMSM构成两者主要不同,但它们都是线圈旋转位置检测方法不同的家族成员。如果将它们按照旋转方式分类,我们可以发现多种可能性,如下所示:
图2 无刃DC家族分类
工作情况分析
工作时,无擦通过将永久磁体定位为转子并将线圈定位为稳定的部分,将外部逆变器根据所需速度控制传送到线圈上。此过程涉及监测并调整转子的位置,以确保最佳性能。
三种主要检测方法:
一是基于当前检测到的信号进行磁场定向。
二是利用霍尔传感器来追踪动态变化。
三是在没有任何传感器的情况下仅凭感应现象来推断出运动轨迹。
图3 无擦DC工作原理概述
此外,还有一些更复杂但提供精细控制能力的手段,如矢量驱动或弱场驱动法则,以及一些需要复杂计算以实现精准调节的一些特殊模式。
方波驱动策略
通过监视角度变化来操纵开关状态以改变输出功率,从而使机械系统能够顺畅运行。
正弦波驱动策略
采用三个相位平衡产生连续交流输出,然后适当调整大小以匹配需求中的力矩要求。
图4 无擦DC驱动状态演示
总结来说,无擦DC已经成为现代生活不可或缺的一部分,其未来发展前景充满希望,不仅因为它自身不断创新,也因为科技界对绿色能源解决方案日益增长的事实证明,这项技术会继续引领行业趋势。