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直流无刷电机与永磁同步电机区别详解

作者:admin 发布日期:2021-04-06

  直流无刷电机与永磁同步电机区别详解

  无刷直流电机通常转子磁ji是瓦形磁钢。经过磁路设计,可以得到梯形波的气隙磁密。定子绕组多采用集中全距绕组,所以感应反电动势也是梯形波。无刷直流电机控制需要位置信息反馈,bixu有位置传感器或采用无传感器估计技术,形成自控调速系统。在控制过程中,相电流也尽可能控制为方波,逆变器的输出电压可以根据有刷DC电机的脉宽调制方法来控制。本质上无刷直流电机也是永磁同步电机,调速其实属于变压变频调速领域。

  一般来说,交流永磁同步伺服电机具有定子三相分布式绕组和永磁转子,感应电动势波形在磁路结构和绕组分布上是正弦的,施加的定子电压和电流也应该是正弦的,一般由交流变压转换器提供。永磁同步电机的控制系统往往采用自控方式,也需要位置反馈信息,可以采用矢量控制(磁场定向控制)或直接转矩控制的先进控制方式。

  两者的区别可以认为是方波和正弦波控制导致的设计理念上的差异。zuihou,明确了一个概念。无刷直流电机的所谓“DC变频”,本质上是逆变器的交流变频。从电机理论上讲,无刷直流电机类似于交流永磁同步伺服电机,应归为交流永磁同步伺服电机;但是,传统上将其归为DC电机,因为从其控制和驱动电源以及控制对象的角度来看,它被认为是“无刷直流电机”。

  无刷直流电机通常转子磁ji是瓦形磁钢。经过磁路设计,可以得到梯形波的气隙磁密。定子绕组多采用集中全距绕组,所以感应反电动势也是梯形波。无刷直流电机控制需要位置信息反馈,bixu有位置传感器或采用无传感器估计技术,形成自控调速系统。当被控制时,每相相电流被尽可能多地控制为方波,

  逆变器的输出电压可以根据有刷DC电机的脉宽调制方式来控制。

  本质上,无刷DC电机也是永磁同步电机,调速其实属于变压变频调速领域。

  一般来说,永磁同步电机具有定子三相分布式绕组和永磁转子,感应电动势的波形在磁路结构和绕组分布上是正弦的,施加的定子电压和电流也应该是正弦的,一般由交流变压转换器提供。永磁同步电机的控制系统往往采用自动控制,这也需要位置反馈信息。它可以采用矢量控制(磁场定向控制)或直接转矩控制的先进控制策略。

  两者的区别可以认为是方波和正弦波控制导致的设计理念上的差异。

  zuihou纠正一个概念“DC变频”实际上是交流变频,但控制对象通常叫“无刷直流电机”。

  就电机结构而言,两者确实差别不大。个人认为两者的区别主要如下:

  1概念差异。无刷直流电机指的是一个系统,准确的说应该叫“无刷直流电机系统”。它强调电机和控制器的yitihua设计,这是一个整体,高度相互依赖。电机和控制器不能独立存在和工作,它们的整体技术性能也要评估。交流永磁同步电机指的是电机,强调电机本身是一个独立的装置,不需要控制器或变频器就可以独立存在和工作。

  2从设计和性能的角度来看,“无刷直流电机系统”的设计主要考虑的是将普通机械换向改为电子换向后,如何保持机械换向电机的优势,考核的zhongdian也是系统的DC电机特性,如调速特性等。交流永磁同步电机的设计主要侧重于电机本身的性能,尤其是交流电机的性能,如电压波形、电机功率因数、效率和功角特性等。

  3从反电动势波形来看,无刷直流电机多为方波,而交流永磁同步电机的反电动势波形多为正弦波。

  4从控制的角度来说,无刷直流电机系统基本上不需要任何算法,只需要根据转子位置考虑流过那个绕组的电流。但交流永磁同步电机如果需要变频调速,需要一定的算法,需要考虑电枢电流的无功和有功功率。

  关于“那么三相无刷直流电机可以用三相正弦交流电吗?如果可以,霍尔器件可以淘汰吗?”

  3相无刷直流电机原则上可以用3相正弦交流电运行,但其运行性能可能较差。如果三相无刷直流电机的反电动势波形是方波,那么在使用三相正弦交流电时会产生很大的谐波损耗和很高的温升。是否需要霍尔器件与使用什么电源(三相正弦交流电还是方波脉冲电源)无关,与电机的控制算法、控制策略、控制方式有关。如果采用无位置传感器的控制模式,位置传感器仍然是必要的。当然也可以用编码器、解析器等其他传感器代替霍尔器件。

  我测过无刷直流电机的反电动势,不是wanmei的方波,是切顶的正弦波。采用DC变频控制,电机速度相对稳定,但根据精度,超出您的接受范围。

  无刷直流电机电机体:定子绕组为集中绕组,永磁转子形成方波磁场;永磁同步电机的电机本体:定子绕组为分布式绕组,永磁转子形成正负磁场;

  无刷直流电机位置传感器:低分辨率、60度分辨率、霍尔元件、电磁、光电;永磁同步电机位置传感器:高分辨率,1/256,1/1024,解析器,光学码盘;

  不同控制:无刷直流电机:120度方波电流,采用PWM控制;永磁同步电机:正宣波电流,由SPWMSVPWM控制

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