现代工业精密产品需要体积小、重量轻、高度可靠、高效且具有成本竞争力。直流无刷电机通过取消有刷直流电机所需的电刷和换向器来实现更长的使用寿命。当您在应用中选择直流无刷电机而不是有刷直流电机时,必须根据产品在实际应用中的性能和质量要求进行选择。 本文解释了无刷直流电机的缺点以及您在应用中必须考虑的事项。无刷直流电机需要控制电路;无刷直流电机有多种规格可供选择,以适应不同的应用;外转子无刷直流电机的缺点;内转子无刷直流电机的缺点;在您的应用中使用直流无刷电机的主要考虑因素直流无刷电机需要控制电路 虽然连接电源是运行有刷直流电机所需的全部,但无刷直流电机在没有控制电路的情况下无法运行。与有刷直流电机相比,无刷直流电机需要更复杂的驱动电路。通过无刷直流电机线圈的电流由带有外部传感器的半导体控制电路切换,用于检测转子位置。当电流在线圈中流动使得线圈和磁铁具有相同的磁极时,它们之间的排斥力使磁铁旋转远离固定线圈。另一方面,如果它们具有相反的磁极性,则力是有吸引力的,并且失去了对磁铁运动的控制。一旦磁铁旋转通过线圈磁极,电流方向需要反转以保持排斥力并保持磁铁旋转。控制电路使用外部磁传感器或类似装置来检测转子的北极和南极的位置。然后通过在适当的时间(转子磁极位置)交替地打开和关闭晶体管或其他合适的开关来控制电流的定相。例如,如果控制电流具有每 120° 交替的方波,则每 60° 产生扭矩。 直流无刷电机有多种规格可供选择,以适应不同的应用
虽然电动机有许多不同的类型,但有刷直流电动机和步进电动机继续被广泛使用。可以从众多供应商处获得多种型号。选择电机的关键考虑因素包括电机的尺寸、扭矩和每分钟转数。无刷直流电机也有多种变化,传感器和控制电路构成基本设计的一部分。在选择无刷直流电机时,电机规格是一个重要因素,就像有刷直流电机一样。然而,必须考虑的另一个因素是选择内转子还是外转子配置。此外,与控制电路一起使用的位置传感器需要根据电机的速度和旋转方向等规格进行选择。选择可能包括高分辨率光学编码器或旋转变压器,或无需传感器维护的无传感器操作。错过考虑这些问题的机会可能会导致选择性能高于所需的电机,并对您开发的产品的材料成本产生负面影响。外转子无刷直流电机的缺点;具有外转子配置的无刷直流电机具有嵌入磁铁的转子,该磁铁围绕包含线圈绕组的固定内定子旋转。转子在外侧使这些电机的直径比内转子电机大。因此,当您安装电机的设备中存在空间限制时,它们可能并不总是实用。 电机的转动惯量与转子的重量、直径和长度(或厚度)成正比。也就是说,外转子无刷直流电机具有更大的转子转动惯量,因此启动速度往往较慢,因为它们需要更多的能量才能转动。这在需要快速启动的应用程序中是一个缺点。此外,将旋转部件置于外部需要额外的保护功能,包括防止人员接触电机(导致灼伤或擦伤)以及防止灰尘或液体损坏。
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