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机电一体化直流无刷电机的特点与不足


机电一体化直流无刷电机的特点与不足

  直流无刷电机是同步电机的一种,无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。直流无刷电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能,但直流电机的优点也正是它的缺点,因为直流电机要产生额定 负载下恒定转矩的性能,则电枢磁场与转子磁场须恒维持90°,这就要藉由碳刷及整流子。

  碳刷及整流子在电机转动时会产生火花、碳粉因此除了会造成组件损坏 之外,使用场合也受到限制。交流电机没有碳刷及整流子,免维护、坚固、应用广,但特性上若要达到相当于直流电机的性能须用复杂控制技术才能达到。现今半导 体发展迅速功率组件切换频率加快许多,提升驱动电机的性能。

  有很多微处理机将控制电机必需的功能做在芯片中,而且体积越来越小;像模拟/数字转换器、脉冲宽度调制等。直流无刷电机即是以电子方式控制交流电机换相,得到类似直流电机特性又没有直流电机机构上缺失的一种应用。

  微处理机速度亦越来越快,可实现将交流电机控制置于一旋转的两轴直交坐标系统中,适当控制交流 电机在两轴电流分量,达到类似直流电机控制并有与直流电机相当的性能。

  实用性新型无刷电机是与电子技术、微电子技术、数字技术、自控技术以及材料科学等发展紧密联系的。它不仅限于交直流领域,还涉及电动、发电的能量转换和信号传感等领域。

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