無刷直流電機控制方式的有哪些優(yōu)缺點?影響無刷電機使用壽命的因素介紹!
無刷電機是在無刷電機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它具有無級調(diào)速,、調(diào)速范圍寬、過載能力強,、線性度好,、壽命長、體積小,、重量輕,、輸出大的優(yōu)點。它解決了無刷DC電機存在的一系列問題,,廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備,、儀器儀表、家用電器,、機器人,、醫(yī)療設(shè)備等各個領(lǐng)域。由于無刷電機沒有用于自動換向的電刷,,因此有必要使用電子換向器進行換向,。

無刷電機驅(qū)動器實現(xiàn)了這種電子換向器的功能,。 無刷電機是在無刷電機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它具有無級調(diào)速,、調(diào)速范圍寬,、過載能力強、線性度好,、壽命長,、體積小、重量輕,、輸出大的優(yōu)點,。它解決了無刷DC電機存在的一系列問題,廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備,、儀器儀表,、家用電器、機器人,、醫(yī)療設(shè)備等各個領(lǐng)域,。由于無刷電機沒有用于自動換向的電刷,,因此有必要使用電子換向器進行換向。無刷DC電機驅(qū)動器實現(xiàn)了這種電子換向器的功能,。 目前,無刷電機主要有三種控制方法:FOC(也稱為矢量變頻和磁場矢量方向控制),、方波控制(也稱為梯形波控制,、120控制和6步換向控制)和正弦波控制。這三種控制方法的優(yōu)缺點是什么,?
方波控制 電機轉(zhuǎn)子的位置通過使用霍爾傳感器或無傳感器估計算法獲得,,然后根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置在360度電周期內(nèi)執(zhí)行6次換向(每60度一次)。每個換向位置電機輸出特定方向的力,,因此可以說方波控制的位置精度是60度,。由于在這種控制模式下,電機的相電流波形接近方波,,因此稱為方波控制,。 該方波控制方法控制算法簡單,硬件成本較低,,使用性能一般的控制器可以獲得較高的電機速度,;缺點是轉(zhuǎn)矩波動大,某些電流噪聲和效率達(dá)不到最大值,。方波控制適用于對電機旋轉(zhuǎn)性能要求較低的場合,。
正弦波控制 正弦波控制模式使用空間矢量脈寬調(diào)制波,輸出三相正弦波電壓,。相應(yīng)的電流也是正弦波電流,。這種方法沒有方波控制換向的概念,或者認(rèn)為換向在一個電氣循環(huán)中進行無限多次,。顯然,,與方波控制相比,正弦波控制轉(zhuǎn)矩波動更小,,電流諧波更少,,控制起來更“精致”,但控制器的性能要求略高于方波控制,,電機效率無法充分發(fā)揮,。 FOC控制 正弦波控制實現(xiàn)電壓矢量控制,間接實現(xiàn)電流大小控制,,但不能控制電流方向,。FOC控制模式可視為正弦波控制的升級版本,實現(xiàn)電流矢量控制,,即電機定子磁場的矢量控制,。
影響無刷電機使用壽命的三個因素
首先,,三個方面與無刷電機本身的因素有關(guān): 1、軸承壽命(一旦軸承損壞需要更換軸承) 2,、磁鋼退磁(這無可奈何,,除非你能磁化) 3、線圈問題(一般老化時間超過10年,,如何避免線圈老化,?這要求線圈的溫度不應(yīng)過高,并確保良好的散熱,,從而延長其使用壽命,。當(dāng)然,過熱和燃燒也屬于這一類,。) 顯然,,軸承和線圈對無刷電機的壽命非常重要。不要認(rèn)為小電機在設(shè)備中占據(jù)很小的位置,,并且非常不顯眼,。如果您購買的電機質(zhì)量較低,而低端品牌電機使用的部件(如軸承和線圈)質(zhì)量較差,,則設(shè)備應(yīng)更換電機,,一旦出現(xiàn)問題,電機應(yīng)更換軸承線圈,。
第二,,環(huán)境因素?直流無刷電機應(yīng)在通風(fēng)、干燥,、無腐蝕性的環(huán)境中使用,,空氣溫度和壓力正常。如果惡劣環(huán)境中有腐蝕性氣體和高濕度,,很容易因環(huán)境因素而損壞電機的電氣和機械性能,。因此,必須根據(jù)環(huán)境條件采取相應(yīng)的電機保護措施,。 所以,,當(dāng)被問及無刷電機能持續(xù)多長時間時?這實在不是一個好的武斷的答案,,因為它的使用壽命確實與許多因素有關(guān),。當(dāng)然,質(zhì)量好的馬達(dá)必然比質(zhì)量差的馬達(dá)更耐用,。
最后,,由于操作無刷電機的人員技術(shù)水平不同,在操作電機時會出現(xiàn)意外錯誤,如啟動后立即停止,。過載啟動,;故障啟動會對無刷電機造成損壞,從而影響其使用壽命,。雖然無刷電機的諸多優(yōu)勢吸引了越來越多的用戶,,但邊肖仍然強烈建議:如果用戶對無刷電機一無所知,建議使用熟悉的電機或在電機制造商的指導(dǎo)下使用,。