無刷直流永磁電機(jī)與自控式永磁同步電機(jī)的比較
永磁同步是正弦波氣隙, 越正弦越好,因此極對數(shù)上選擇分?jǐn)?shù)槽繞組,如4極15槽,10極12槽等,磁鋼一般是面包形,平行充磁, 傳感器一般配置增量型編碼器,旋轉(zhuǎn)變壓器,絕對編碼器等。驅(qū)動i方式一般采用正弦波驅(qū)動,如FOC算法等。用于伺服場合。
你可以從內(nèi)部結(jié)構(gòu), 傳感器, 驅(qū)動器,以及應(yīng)用場合判別。這種電機(jī)也可以互換使用,不過會使性能下降。對于大多數(shù)氣隙波形介于兩者之間永磁電機(jī),主要看驅(qū)動方式。
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,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)速實際也屬于變壓變頻調(diào)速范疇。
無刷直流永磁電機(jī)與自控式永磁同步電機(jī)的比較無刷直流永磁電動機(jī)(BLDCM)與自控式永磁同步電動機(jī)(PMSM)就電動機(jī)本體而言,基本上具有一樣的結(jié)構(gòu):三相電樞繞組設(shè)置在定子上,永磁體磁極設(shè)置在轉(zhuǎn)子上。然而,就其運(yùn)行原理和控制模式而言,無刷直流永磁電動機(jī)(BLDCM)與自控式永磁同步電動機(jī)(PMSM)是不一樣的。
BLDCM是無刷直流電機(jī)(Brushless Direct Current Motor)的英文簡稱;PMSM全稱為permanent magnet synchronous motor, 即永磁同步電機(jī)。
兩者磁場的區(qū)別
在一般情況下,如果電動機(jī)的三相電樞繞組與單極性非橋式電子換向(相)電路相連接,或者與120°導(dǎo)通型半橋逆變電路相連接;驅(qū)動電壓是直流矩形波電壓,希望轉(zhuǎn)子永磁體磁極能在工作氣隙內(nèi)產(chǎn)生接近矩形波或梯形波的磁場,進(jìn)而在電樞繞組內(nèi)感生接近矩形波或梯形波的反電動勢;電動機(jī)運(yùn)行時,三相電樞繞組通常是一相一相輪流導(dǎo)通,或者是兩相兩相輪流導(dǎo)通,在工作氣隙內(nèi)產(chǎn)生“跳躍式”旋轉(zhuǎn)磁場,我們把這樣的永磁電動機(jī)稱為無刷直流永磁電動機(jī),簡稱無刷直流電動機(jī)(BLDCM)。
在一般情況下,如果電動機(jī)的三相電樞繞組與180°導(dǎo)通型半橋逆變電路相連接;驅(qū)動電壓是經(jīng)由正弦脈寬調(diào)制的脈沖電壓,或者是經(jīng)由空間矢量脈寬調(diào)制的脈沖電壓,希望轉(zhuǎn)子永磁體磁極能在工作氣隙內(nèi)產(chǎn)生接近正弦波形的磁場,進(jìn)而在電樞繞組內(nèi)感生接近正弦波形的反電動勢;電動機(jī)運(yùn)行時,三相電樞繞組同時接通,在工作氣隙內(nèi)產(chǎn)生“連續(xù)式”圓形旋轉(zhuǎn)磁場,我們把這樣的永磁電動機(jī)稱為自控式永磁同步電動機(jī)(PMSM)。
電機(jī)特點和應(yīng)用
無刷直流水磁電動機(jī)(BLDCM)與自控式永磁同步電動機(jī)(PMSM),除了都具有線性的機(jī)械特性外,還各自具有不同的特點和不同的應(yīng)用領(lǐng)域。
●無刷直流永磁電動機(jī)(BLDCM)的特點和應(yīng)用領(lǐng)域
1)電樞繞組利用不充分;
2)希望轉(zhuǎn)子永磁體磁極能在工作氣隙內(nèi)產(chǎn)生接近矩形波或梯形波的磁場:
3)通常采用霍爾器件作為電動機(jī)的轉(zhuǎn)子位置傳感器;
4)控制電路比較簡單;
5)力矩脈動比較大;
6)控制精度比較低;
7)價格比較便宜。
無刷直流永磁電動機(jī)(BLDCM)適用于功率等級在300W以下的單一速度和穩(wěn)定速度運(yùn)行的場合,例如,計算機(jī)軟盤驅(qū)動器(FDD)、硬盤驅(qū)動器(HDD)、視聽設(shè)備的主軸(SPINDLE)驅(qū)動、激光打印機(jī)、電動自行車、汽車電機(jī)、叉車、升降機(jī)構(gòu)、電動縫紉機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵等。
●自控式永磁同步電動機(jī)(PMSM)的特點和應(yīng)用領(lǐng)域
1)電樞繞組利用好;
2)希望轉(zhuǎn)子永磁體磁極能在工作氣隙內(nèi)產(chǎn)生接近正弦波形的磁場;
3)通常采用無接觸式旋轉(zhuǎn)變壓器作為電動機(jī)的轉(zhuǎn)子位置傳感器;
4)控制電路比較復(fù)雜;
5)力矩脈動小;
6)控制精度高、動態(tài)性能好;
7)價格比較貴。
自控式永磁同步電動機(jī)(PMSM)適用于功率等級在500W以上的精密伺服控制系統(tǒng),例如,數(shù)控機(jī)床、紡織機(jī)械、造紙機(jī)械、精密定位系統(tǒng)、機(jī)器人等。