无刷直流电机及控制技术的应用

一、无刷直流电机简介:

无刷直流电机是上世纪末,本世纪初,逐步开发完善的一个电机的新品种,它以其优良的转矩特性,在运动控制领域得到了广泛的应用。

普通的直流电机,由于需要机械换相和电刷,可靠性差,需要经常维护,换相时产生电磁干扰,噪音大;而无刷直流电机以电子方式换相取代了机械换相, 随着永磁新材料,微电子技术,自动控制技术以及电力电子技术的发展,无刷直流电机得到了飞速的发展,由于它不仅保持了传统直流有刷电机良好的动、静态调整特性,且结构简单、运行可靠、易于控制而广泛应用于最初的军事工业及航空航天、医疗、信息、家电以及工业自动化领域。

直流无刷电机一般由电子换相电路、转子位置检测电路、电机本体三部分组成;电子换相电路由控制部分、驱动部分组成;转子位置检测电路通过位置传感器或检测仪电动势而得到电机转子位置,从而有序地触发驱动电路中的各个功率管,进行有序换相,而驱动无刷直流电机。

二、无刷直流电机的优势和问题

(1) 电子换相取代机械换相,结果简单,无需更换电刷,免除了护的工作,使用寿命成倍延长;

(2) 由于结构简单,同等功率输出的情况下,体积减小。同等体积下输出功率增大3-10倍,便于实现小型化;

(3) 无刷电机,通电亚控制下转速调整方便,运行时力矩大;

(4) 电子换相运行可靠,无掉刷现象,无换相火花,干扰,噪音都减少,适用于遥控控制操作和低噪音环境使用;

(5) 转速克高达10万转/分钟。

(6) 功率高,节能;

(7) 制作成便携式工具,采用充电电池安全性提高;

(8) 堵塞即停;

总结:免维护,使用寿命长,功率大,转速高,干扰小,噪音低,运行可靠,转速控制方便。

由于无刷直流电机由电机本体及电机驱动控制(含电子换及转子位置检测电路)组成,仅有电机本体则无法动作,而增加了电机驱动控制部分,成本增加,故目前仅用于较高端的装置和设备,由于其优良的性能,无刷电机必将广泛应用于各个领域,并随着量的增加而逐渐降低成本;

三、无刷直流电机的应用

无刷直流电机在电动工具行业的应用

1.电动扳手

无刷直流电机+驱动控制装置+界些离合装置,可制作成电动扳手；配套充电电池,可制作成便携式电动扳手。主要用于拆卸汽车轮胎等领域。

2.电磨

无刷直流电机用于电动打磨机,则不需要进行换电刷的维护工作,转速还可以根据打磨工件的情况进行调速控制,噪音较原来有刷电机有较大降低,且由于使用电压为直流，电压降低,安全性大大提高。

3.吸尘器

无刷直流电机用于吸尘器,电器部分的提及大大缩小转速高,吸力大,噪音小,对周围电气的干扰小;若采用充电电池还可以做成便携式多用途吸尘器。

4.切割机

无刷直流电机用于切割机,主要特点有二个。

a 可以改变转速,以保证切割片磨损后,切割线速度一致,以保证切割质量;

b 切割力大,但一旦遇到出现堵塞情况,则立即停机,以保证设备及人生安全;

无刷直流电机在医疗行业的应用

1.骨锯

无刷直流电机用于医疗器械制成手术时用的骨锯,力大、切锯速度快、噪音小、电磁干扰小。且可以配套充电电池,制作成为便携产品,方便使用。

2.牙科电磨、电钻

用于牙科医疗的电磨,电钻的无刷直流电机,体积小、转速快、噪音低、干扰小、经久耐用、使用方便。

无刷直流电机在航模行业的应用

无刷直流电机用于车模、船模、飞机模型等无火花干扰小、便于遥控、结构简单、重量轻、有利于有效负载；

无刷直流电机在设备行业的应用

1。台钻

无刷直流电机用于台钻,可以实现台钻转速的无级调速,充分适应操作者的需要,且原分级调速装置可以取消,从而减少体积、降低成本。

2。铣床,车床

无刷直流电机用于铣床,车床可以实现转速的无级调速,充分适应操作工艺的需要,而原用的机械调速装置可以取消。

无刷直流电机在汽车行业的应用

汽车行业应用无刷直流电机主要是由于它比传统有刷电机力矩大、功率大、可靠性高、使用寿命长,尤其是车窗、天窗等,遇到有故障时,会自动停止运行,避免伤害事故发生;

四、无刷直流电机应用项目开发

1.电机开发

我公司现有多种无刷直流电机,可供用户选择,也可以根据客户需要、开发、定制无刷直流电机;

2.驱动器开发

由于驱动器需要与电机配套才可以取得良好的效果及效率,故驱动器的开发应与电机配套才行,我公司为客户的无刷电机提供驱动器开发配套，同时提供客户配套的电机及电机驱动器。