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發(fā)布時間：2020-12-30 20:35
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無刷直流電機
直流無刷電機是同步電機的一種，也就是說電機轉子的轉速受電機定子旋轉磁場的速度及轉子極數(shù)(p)影響：n=60．f / p。在轉子極數(shù)固定情況下，改變定子旋轉磁場的頻率就可以改變轉子的轉速。直流無刷電機即是將同步電機加上電子式控制(驅動器)，控制定子旋轉磁場的頻率并將電機轉子的轉速回授至控制中心反復校正，以期達到接近直流電機特性的方式。當系統(tǒng)在克服誤差時，其變化總是落后于誤差變化，表示系統(tǒng)存在較大慣性組件或(且)有滯后組件。也就是說直流無刷電機能夠在額定負載范圍內當負載變化時仍可以控制電機轉子維持一定的轉速。
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僅有位置傳感器而沒有轉速傳感器，那就要求檢測位置信號的差異，在模擬系統(tǒng)中就要導致噪聲的放大；而在數(shù)字系統(tǒng)中這不是問題。對于位置和轉速控制的無刷直流電動機，位置傳感器或者是其他獲取轉子位置信息的元件是一定要的。許多的應用場合為了轉矩控制還需要電流反饋。至少，需要匯線電流反饋來防止電機和驅動系統(tǒng)過流。可變負載應用：主要是轉速需要在某個范圍內變化的應用，對電機轉速特性和動態(tài)響應時間特性有更高的需求。當添加一內電流閉環(huán)控制就能實現(xiàn)非常快的電流源逆變器那樣的性能，而不需要直流耦合電抗器，它被稱為電流調節(jié)電壓源逆變器。
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無刷直流電機在重量和體積上要比有刷直流電機小的多，相應的轉動慣量可以減少40%—50%左右。由于永磁材料的加工問題，致使無刷直流電機一般的容量都在100kW以下。當電機轉子轉動到hall-sensor感應出另一組信號的位置時，控制部又再開啟下一組功率晶體管，如此循環(huán)電機就可以依同一方向繼續(xù)轉動直到控制部決定要電機轉子停止則關閉功率晶體管(或只開下臂功率晶體管)。這種電動機的機械特性和調節(jié)特性的線性度好，調速范圍廣，壽命長，維護方便噪聲小，不存在因電刷而引起的一系列問題，所以這種電動機在控制系統(tǒng)中有很大的應用潛力。
其次當電機負載不小的時候，在停止轉動時由電機端回送至驅動器的能量及過電壓都將危及驅動器，這可配合過電壓保護電路加上回生能量消散電路來防治。其它尚有hall-sensor正常與否判定也會影響pwm控制的正確性，這可由控制部判斷并適時警告即可。可以通過將負載扭矩、轉動慣量和摩擦力相加得到，另外，還有一些額外的因素影響扭矩如氣隙空氣的阻力等。用獲得位置信號相近方法取得速度信號，的速度傳感器是測頻式測速發(fā)電機與電子線路相結合。可以近似的認為是實際應用需要的持續(xù)輸出扭矩，由許多因素決定：扭矩、負載扭矩、轉動慣量、加速、減速及運行時間等。
