無刷直流電機(jī)的應(yīng)用選型有哪些?
無刷直流電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛,如汽車、工具、工業(yè)工控、自動(dòng)化以及航空航天等等??偟膩碚f,無刷直流電機(jī)可以分為以下三種主要用途:
持續(xù)負(fù)載應(yīng)用:主要是需要一定轉(zhuǎn)速但是對(duì)轉(zhuǎn)速精度要求不高的領(lǐng)域,比如風(fēng)扇、抽水機(jī)、吹風(fēng)機(jī)等一類的應(yīng)用,這類應(yīng)用成本較低且多為開環(huán)控制。
可變負(fù)載應(yīng)用:主要是轉(zhuǎn)速需要在某個(gè)范圍內(nèi)變化的應(yīng)用,對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速特性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間特性有更高的需求。如家用器具中的、甩干機(jī)和壓縮機(jī)就是很好的例子,汽車工業(yè)領(lǐng)域中的油泵控制、電控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)控制等,這類應(yīng)用的系統(tǒng)成本相對(duì)更高些。
定位應(yīng)用:大多數(shù)工業(yè)控制和自動(dòng)控制方面的應(yīng)用屬于這個(gè)類別,這類應(yīng)用中往往會(huì)完成能量的輸送,所以對(duì)轉(zhuǎn)速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和轉(zhuǎn)矩有特別的要求,對(duì)控制器的要求也較高。測(cè)速時(shí)可能會(huì)用上光電和一些同步設(shè)備。過程控制、機(jī)械控制和運(yùn)輸控制等很多都屬于這類應(yīng)用。
實(shí)用性新型無刷電機(jī)是與電子技術(shù)、微電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、自控技術(shù)以及材料科學(xué)等發(fā)展緊密聯(lián)系的。它不僅限于交直流領(lǐng)域,還涉及電動(dòng)、發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換和信號(hào)傳感等領(lǐng)域。在電機(jī)領(lǐng)域中新型無刷電機(jī)的品種是較多的,但性能優(yōu)良的無刷電機(jī)因受到價(jià)格的限制,其應(yīng)用還不十分廣泛。下面分別就主要的新型無刷電機(jī)進(jìn)行探索與研究。
直流無刷電機(jī)是一種常見的電動(dòng)機(jī),它多用于各類機(jī)械設(shè)備中,具有較高的精度和較小的噪音,并可以滿足各種特殊的運(yùn)動(dòng)控制要求。由于它的優(yōu)點(diǎn),直流無刷電機(jī)正在越來越多的應(yīng)用于各種行業(yè),但是由于其復(fù)雜的選型,很多人在選型時(shí)會(huì)遇到一些困難。下面我們將從六個(gè)角度來討論直流無刷電機(jī)的選型,以找出最合適的型號(hào)。
一、型號(hào)大全
對(duì)于直流無刷電機(jī)的選型,首先需要了解各類型的型號(hào)大全。目前,常見的直流無刷電機(jī)型號(hào)大致可以分為:直流無刷電機(jī)型號(hào)、電磁調(diào)速無刷直流電機(jī)型號(hào)、直流調(diào)速無刷電機(jī)型號(hào)、空氣冷卻無刷直流電機(jī)型號(hào)、水冷卻無刷直流電機(jī)型號(hào)、液冷卻無刷直流電機(jī)型號(hào)等。
二、安裝結(jié)構(gòu)
在選型直流無刷電機(jī)時(shí),需要根據(jù)安裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇。直流無刷電機(jī)的安裝結(jié)構(gòu)有懸掛式、雙軸型、軸心定子結(jié)構(gòu)和腳踏式等。其中,懸掛式安裝結(jié)構(gòu)適用于較重的設(shè)備,雙軸型安裝結(jié)構(gòu)適用于較輕的設(shè)備,軸心定子結(jié)構(gòu)安裝結(jié)構(gòu)適用于高精度的設(shè)備,腳踏式安裝結(jié)構(gòu)適用于較小的設(shè)備。
三、功率
選型直流無刷電機(jī)時(shí),還需要考慮功率的大小,功率越大,電機(jī)轉(zhuǎn)速越快,但功耗也會(huì)更大,因此,需要根據(jù)實(shí)際需求來確定功率大小。一般情況下,用于小型機(jī)械設(shè)備的電機(jī)功率一般在200w以下,用于中型機(jī)械設(shè)備的電機(jī)功率一般在200-500w,用于大型機(jī)械設(shè)備的電機(jī)功率一般在500w以上。
四、電流
直流無刷電機(jī)的電流也是需要考慮的重要因素,電流越大,電機(jī)的功率越大,但也會(huì)消耗更多的電能,因此,在選型直流無刷電機(jī)時(shí),需要考慮電流的大小,確定最適宜的電流值。
五、頻率
對(duì)于直流無刷電機(jī)來說,頻率也是一個(gè)重要的選型因素,電機(jī)的頻率越高,則轉(zhuǎn)速越快,但功耗也會(huì)更大,因此,在選型時(shí),要根據(jù)實(shí)際需求確定最適宜的頻率。
六、噪音
直流無刷電機(jī)的噪音也是需要考慮的重要因素,直流無刷電機(jī)的噪音一般只有50分貝左右,比其他電機(jī)的噪音低很多,因此,在選型時(shí),也要考慮噪音的大小,以確定最合適的電機(jī)。
總結(jié)起來,直流無刷電機(jī)的選型既要考慮型號(hào)大全、安裝結(jié)構(gòu)、功率、電流、頻率以及噪音等因素,只有全面考慮這些因素,才能確定最合適的型號(hào),以滿足客戶的需求。
無刷直流電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成,是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。與有刷電機(jī)相比,無刷電機(jī)沒有了傳統(tǒng)電機(jī)里為了換向而設(shè)置的換向器。因此,無刷電機(jī)在結(jié)構(gòu)上更為簡單,可以實(shí)現(xiàn)更高的運(yùn)行速度和更小的機(jī)械磨損。此外,無刷電機(jī)還可以通過調(diào)整控制器的參數(shù),實(shí)現(xiàn)更加精確的速度控制和運(yùn)行曲線控制。無刷電機(jī)的應(yīng)用范圍非常廣泛,包括家電、汽車、機(jī)器人、航空航天、辦公自動(dòng)化設(shè)備等等。由于無刷電機(jī)的高效性和優(yōu)越性能,它已經(jīng)成為了現(xiàn)代電機(jī)技術(shù)中的主流之一。
直流無刷電機(jī)相比于傳統(tǒng)的有刷電機(jī),具有許多優(yōu)勢(shì):
效率高:由于沒有電刷和換向器,直流無刷電機(jī)的機(jī)械損耗和電刷損耗較小,效率更高。
壽命長:直流無刷電機(jī)沒有有刷電機(jī)的電刷和換向器,不存在因?yàn)殡娝⒑蛽Q向器磨損而需要更換的問題,因此壽命更長。
控制精準(zhǔn):直流無刷電機(jī)可以通過調(diào)整控制器的參數(shù),實(shí)現(xiàn)更加精確的速度控制和運(yùn)行曲線控制。
應(yīng)用范圍廣:直流無刷電機(jī)可以應(yīng)用于家電、汽車、機(jī)器人、航空航天、辦公自動(dòng)化設(shè)備等各個(gè)領(lǐng)域。
低速大轉(zhuǎn)矩:直流無刷電機(jī)具有低速下輸出大轉(zhuǎn)矩的特點(diǎn),適用于需要大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的場(chǎng)合。
高速性能好:直流無刷電機(jī)在高速運(yùn)行時(shí),具有更高的穩(wěn)定性和更小的噪音。
再生制動(dòng)效果好:直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子是永磁材料,制動(dòng)時(shí)可以進(jìn)入發(fā)電機(jī)狀態(tài),再生制動(dòng)效果更好。
體積小、重量輕:直流無刷電機(jī)相比于有刷電機(jī),體積更小、重量更輕,便于攜帶和安裝。
防護(hù)性好:直流無刷電機(jī)采用全封閉式結(jié)構(gòu),防護(hù)性更好,可以防止塵土和濕氣進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部。
總之,直流無刷電機(jī)相比于傳統(tǒng)的有刷電機(jī),具有更高的效率、更長的壽命、更精準(zhǔn)的控制、更廣的應(yīng)用范圍、更好的低速大轉(zhuǎn)矩性能、更好的高速性能和再生制動(dòng)效果以及更好的防護(hù)性能等優(yōu)勢(shì)。
選擇直流無刷電機(jī)需要注意以下幾點(diǎn):
首先選擇直流無刷電機(jī)產(chǎn)品時(shí),應(yīng)該選擇正確的電壓,根據(jù)客戶的需要選擇額定的電壓來選擇驅(qū)動(dòng)器電壓參數(shù),注意使用的電壓在空載與滿載過程中不要超過驅(qū)動(dòng)器所規(guī)定的范圍。
其次,我們來選擇驅(qū)動(dòng)器的峰值電流,選擇峰值電流的方法是已知電機(jī)的額定輸入電流Ir(A),則峰值電流Ip(A)≥2Ir,否則驅(qū)動(dòng)器使用過程中輸出電流沒有一定的工程余量,如果已知電機(jī)的額定輸出功率(或最高輸出功率)Pr(W)和驅(qū)動(dòng)電壓Vr(V),則峰值電流Ip(A)≥4Pr/Vr。
另外,在選擇直流無刷電機(jī)時(shí),要考慮溫度的變化,溫度變化越寬,價(jià)格會(huì)相應(yīng)貴一些,而且會(huì)影響電機(jī)的壽命。
此外,還要考慮電源絕緣要求,為了確保驅(qū)動(dòng)器工作正常,直流無刷電機(jī)霍爾地線和電機(jī)繞組絕緣電阻需要符合要求,可以承受一定的擊穿電壓。
直流無刷電機(jī)的選型還需要注意細(xì)節(jié)問題,比如無刷電機(jī)的接口類型,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等。同時(shí),需要確保選型的電機(jī)能夠與您的控制系統(tǒng)完美兼容,以實(shí)現(xiàn)更高效的控制。