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无刷直流力矩电动机(无刷直驱电机)与永磁同步电机
发布时间:2017-11-14 13:35:11| 浏览次数:

现代电机与控制技术以电流驱动模式的不同将永磁无刷直流力矩电机分为两大类:方波驱动电机和正弦波驱动电机。前者称为无刷直流力矩电动机(无刷直驱电机)或电子换相直流电动机,后者曾有人称为无刷交流电动机,现在已常常称为永磁同步电机。就其位置传感器和控制电路而言,方波驱动相对简单、价廉而得到广泛应用,是目前绝大多数无刷直流电机的驱动方式。正弦波驱动需要高分辨率位置传感器,如旋转变压器、光电编码器,控制电路相对复杂,成本较高。正弦波驱动是借助高分辨率位置传感器作用,以强制提供正弦波相电流为特征的无刷直流电动机电子换相方法。与方波驱动相比,它具有低转矩波动、平滑的运动、小的可闻噪声和容易利用超前角技术实现弱磁控制、拓宽调速范围等优点。

 

近年随着新一代或称简易位置传感器正弦波换相控制技术的出现,不需要高分辨率位置传感器,特别是支持这种控制技术的新一代无刷直流电动机正弦波控制芯片的问世,大大促进无刷直流电机控制正弦波化趋向的形成。

表面上看来,无刷直流力矩电机和永磁同步电机的基本机构是相同的,它们的电动机都是永磁电动机,转子由永磁体组成基本结构,定子安放有多相交流绕组,都是由永久磁铁转子和定子的交流电流相互作用产生电机的转矩,在绕组中的驱动电流必须与转子位置反馈同步。转子位置反馈信号可以来自转子位置传感器,或者像在一些无传感器控制方式那样通过检测电机相绕组的反电动势等方法得到。虽然在永磁同步电动机和无刷直流力矩电动机的基本架构相同,但它们在实际的设计细节上的不同是由它们是如何驱动决定的。

 

无刷直流电机和永磁同步电机的主要区别在于它们的控制器电流驱动方式不同,无刷直流电机是方波或是梯形波电流驱动,而永磁同步电机是正弦波电流驱动,这就使得永磁同步电动机在电气和机械方面都更加安静,而且它几乎没有转矩脉动。这意味着这两种电机有不同的运行特性和设计要求。因此,两者在电动机的气隙磁场波形、反电动势波形、驱动电流波形、转子位置传感器,以及驱动器中的电流环电路结构、速度反馈信息的获得和控制算法等方面都有明显的区别,它们的转矩产品原理也有很大的不同。

 
 
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