無刷直流電機及控制技術的應用
一、無刷直流電機簡介:
無刷直流電機是上世紀末,本世紀初,逐步開發完善的一個電機的新品種,它以其優良的轉矩特性,在運動控制領域得到了廣泛的應用。
普通的直流電機,由于需要機械換相和電刷,可靠性差,需要經常維護,換相時產生電磁干擾,噪音大;而無刷直流電機以電子方式換相取代了機械換相, 隨著永磁新材料,微電子技術,自動控制技術以及電力電子技術的發展,無刷直流電機得到了飛速的發展,由于它不僅保持了傳統直流有刷電機良好的動、靜態調整特性,且結構簡單、運行可靠、易于控制而廣泛應用于最初的軍事工業及航空航天、醫療、信息、家電以及工業自動化領域。
直流無刷電機一般由電子換相電路、轉子位置檢測電路、電機本體三部分組成;電子換相電路由控制部分、驅動部分組成;轉子位置檢測電路通過位置傳感器或檢測儀電動勢而得到電機轉子位置,從而有序地觸發驅動電路中的各個功率管,進行有序換相,而驅動無刷直流電機。
二、無刷直流電機的優勢和問題
(1) 電子換相取代機械換相,結果簡單,無需更換電刷,免除了護的工作,使用壽命成倍延長;
(2) 由于結構簡單,同等功率輸出的情況下,體積減小。同等體積下輸出功率增大3-10倍,便于實現小型化;
(3) 無刷電機,通電亞控制下轉速調整方便,運行時力矩大;
(4) 電子換相運行可靠,無掉刷現象,無換相火花,干擾,噪音都減少,適用于遙控控制操作和低噪音環境使用;
(5) 轉速克高達10萬轉/分鐘。
(6) 功率高,節能;
(7) 制作成便攜式工具,采用充電電池安全性提高;
(8) 堵塞即停;
總結:免維護,使用壽命長,功率大,轉速高,干擾小,噪音低,運行可靠,轉速控制方便。
由于無刷直流電機由電機本體及電機驅動控制(含電子換及轉子位置檢測電路)組成,僅有電機本體則無法動作,而增加了電機驅動控制部分,成本增加,故目前僅用于較高端的裝置和設備,由于其優良的性能,無刷電機必將廣泛應用于各個領域,并隨著量的增加而逐漸降低成本;
三、無刷直流電機的應用
無刷直流電機在電動工具行業的應用
1.電動扳手
無刷直流電機+驅動控制裝置+界些離合裝置,可制作成電動扳手；配套充電電池,可制作成便攜式電動扳手。主要用于拆卸汽車輪胎等領域。
2.電磨
無刷直流電機用于電動打磨機,則不需要進行換電刷的維護工作,轉速還可以根據打磨工件的情況進行調速控制,噪音較原來有刷電機有較大降低,且由于使用電壓為直流，電壓降低,安全性大大提高。
3.吸塵器
無刷直流電機用于吸塵器,電器部分的提及大大縮小轉速高,吸力大,噪音小,對周圍電氣的干擾小;若采用充電電池還可以做成便攜式多用途吸塵器。
4.切割機
無刷直流電機用于切割機,主要特點有二個。
a 可以改變轉速,以保證切割片磨損后,切割線速度一致,以保證切割質量;
b 切割力大,但一旦遇到出現堵塞情況,則立即停機,以保證設備及人生安全;
無刷直流電機在醫療行業的應用
1.骨鋸
無刷直流電機用于醫療器械制成手術時用的骨鋸,力大、切鋸速度快、噪音小、電磁干擾小。且可以配套充電電池,制作成為便攜產品,方便使用。
2.牙科電磨、電鉆
用于牙科醫療的電磨,電鉆的無刷直流電機,體積小、轉速快、噪音低、干擾小、經久耐用、使用方便。
無刷直流電機在航模行業的應用
無刷直流電機用于車模、船模、飛機模型等無火花干擾小、便于遙控、結構簡單、重量輕、有利于有效負載；
無刷直流電機在設備行業的應用
1。臺鉆
無刷直流電機用于臺鉆,可以實現臺鉆轉速的無級調速,充分適應操作者的需要,且原分級調速裝置可以取消,從而減少體積、降低成本。
2。銑床,車床
無刷直流電機用于銑床,車床可以實現轉速的無級調速,充分適應操作工藝的需要,而原用的機械調速裝置可以取消。
無刷直流電機在汽車行業的應用
汽車行業應用無刷直流電機主要是由于它比傳統有刷電機力矩大、功率大、可靠性高、使用壽命長,尤其是車窗、天窗等,遇到有故障時,會自動停止運行,避免傷害事故發生;
四、無刷直流電機應用項目開發
1.電機開發
我公司現有多種無刷直流電機,可供用戶選擇,也可以根據客戶需要、開發、定制無刷直流電機;
2.驅動器開發
由于驅動器需要與電機配套才可以取得良好的效果及效率,故驅動器的開發應與電機配套才行,我公司為客戶的無刷電機提供驅動器開發配套，同時提供客戶配套的電機及電機驅動器。