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SPG無刷直流馬達(dá)S9I90GUH-ECE SPG工廠直銷////交流電機(jī)簡介 “交流電機(jī)”是用于實現(xiàn)機(jī)械能和交流電能相互轉(zhuǎn)換的機(jī)械。由于交流電力系統(tǒng)的巨大發(fā)展，交流電機(jī)已成為最常用的電機(jī)。交流電機(jī)與直流電機(jī)相比，由于沒有換向器（見直流電機(jī)的換向），因此結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，比較牢固，容易做成高轉(zhuǎn)速、高電壓、大電流、大容量的電機(jī)。交流電機(jī)功率的覆蓋范圍很大，從幾瓦到幾十萬千瓦、甚至上百萬千瓦。20世紀(jì)80年代初，最大的汽輪發(fā)電機(jī)已達(dá)150萬千瓦。交流電機(jī)是由美籍塞爾維亞裔科學(xué)家尼古拉·特斯拉發(fā)明的。 電機(jī)原理 用單相電容式電機(jī)說明：單相電機(jī)有兩個繞組，即起動繞組和運行繞組。兩個繞組在空間上相差90度。在起動繞組上串聯(lián)了一個容量較大的電容器，當(dāng)運行繞組和起動繞組通過單相交流電時，由于電容器作用使起動繞組中的電流在時間上比運行繞組的電流超前90度角，先到達(dá)最大值。在時間和空間上形成兩個相同的脈沖磁場，使定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生了一個旋轉(zhuǎn)磁場，在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，電機(jī)轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流與旋轉(zhuǎn)磁場互相作用產(chǎn)生電磁場轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)旋轉(zhuǎn)起來。 調(diào)速原理 //// 額定轉(zhuǎn)速n=60f/p（1-s）=同步轉(zhuǎn)速N1（1-S） f電源頻率 p電機(jī)極對數(shù) s轉(zhuǎn)差率 1.利用變頻器改變電源頻率調(diào)速，調(diào)速范圍大，穩(wěn)定性平滑性較好，機(jī)械特性較硬。就是加上額定負(fù)載轉(zhuǎn)速下降得少。屬于無級調(diào)速。適用于大部分三相鼠籠異步電動機(jī)。 2.改變磁極對數(shù)調(diào)速，屬于有級調(diào)速，調(diào)速平滑度差，一般用于金屬切削機(jī)床。3.改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。 //// （1）轉(zhuǎn)子回路串電阻：用于交流繞線式異步電動機(jī)。調(diào)速范圍小，電阻要消耗功率，電機(jī)效率低。一般用于起重機(jī)。 （2）改變電源電壓調(diào)速，調(diào)速范圍小，轉(zhuǎn)矩隨電壓降大幅度下降，三相電機(jī)一般不用。用于單相電機(jī)調(diào)速，如風(fēng)扇。 （3）串級調(diào)速，實質(zhì)就是就是轉(zhuǎn)子引入附加電動勢，改變它大小來調(diào)速。也只用于繞線電動機(jī)，但效率得到提高。 ////交流電機(jī)調(diào)速方法 一、變極對數(shù)調(diào)速方法 ：改變定子繞組的接紅方式來改變籠型電動機(jī)定子極對數(shù)達(dá)到調(diào)速。 二、變頻調(diào)速方法 ：使用變頻器改變電動機(jī)定子電源的頻率，從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。 三、串級調(diào)速方法 ：串級調(diào)速是指繞線式電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串入可調(diào)節(jié)的附加電勢來改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)差，達(dá)到調(diào)速的目的。大部分轉(zhuǎn)差功率被串入的附加電勢所吸收，再利用產(chǎn)生附加的裝置，把吸收的轉(zhuǎn)差功率返回電網(wǎng)或轉(zhuǎn)換能量加以利用。根據(jù)轉(zhuǎn)差功率吸收利用方式，串級調(diào)速可分為電機(jī)串級調(diào)速、機(jī)械串級調(diào)速及晶閘管串級調(diào)速形式，多采用晶閘管串級調(diào)速。 //// 四、繞線式電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法： 線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串入附加電阻，使電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率加大，電動機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運行。串入的電阻越大，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級調(diào)速，機(jī)械特性較軟。 五、定子調(diào)壓調(diào)速方法 ：改變電動機(jī)的定子電壓時，從而獲得不同轉(zhuǎn)速。由于電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，因此最大轉(zhuǎn)矩下降很多，其調(diào)速范圍較小，使一般籠型電動機(jī)難以應(yīng)用。為了擴(kuò)大調(diào)速范圍，調(diào)壓調(diào)速應(yīng)采用轉(zhuǎn)子電阻值大的籠型電動機(jī)，如專供調(diào)壓調(diào)速用的力矩電動機(jī)，或者在繞線式電動機(jī)上串聯(lián)頻敏電阻。 六、電磁調(diào)速電動機(jī)調(diào)速方法 ：電磁調(diào)速電動機(jī)由籠型電動機(jī)、電磁轉(zhuǎn)差離合器和直流勵磁電源。直流勵磁電源功率較小，通常由單相半波或全波晶閘管整流器組成，改變晶閘管的導(dǎo)通角，可以改變勵磁電流的大小。 七、液力耦合器調(diào)速方法 ：液力耦合器是一種液力傳動裝置，一般由泵輪和渦輪組成，當(dāng)泵輪在原動機(jī)帶動下旋轉(zhuǎn)時，處于其中的液體受葉片推動而旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下沿著泵輪外環(huán)進(jìn)入渦輪時，就在同一轉(zhuǎn)向上給渦輪葉片以推力，使其帶動生產(chǎn)機(jī)械運轉(zhuǎn)。通過不同的液力（潤滑油和渦輪）達(dá)到調(diào)速。 （4）電磁調(diào)速。只用于滑差電機(jī)。通過改變勵磁線圈的電流無極平滑調(diào)速，機(jī)構(gòu)簡單，但控制功率較小。不宜長期低速運行。 //// 實際應(yīng)用 在實際應(yīng)用中，交流電動機(jī)總是與生產(chǎn)機(jī)械相聯(lián)系，形成電力拖動系統(tǒng)。不同的生產(chǎn)機(jī)械要求不同的速度，即使同一個生產(chǎn)機(jī)械在不同的運行工況下，也需要不同的速度，因而需要對拖動系統(tǒng)的運行速度加以調(diào)節(jié)，即產(chǎn)生了交流電動機(jī)調(diào)速。交流電動機(jī)，尤其是籠型感應(yīng)電動機(jī)，由于沒有機(jī)械換向裝置，結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維護(hù)方便、造價低廉，且有良好的節(jié)能效果，在單機(jī)容量和速度極限等方面都比直流電動機(jī)高;特別是在灰塵多、有危險的惡劣環(huán)境里，交流電動機(jī)更為適用。但交流電動機(jī)的調(diào)速性能不如直流電動機(jī)好，在很長一段時間內(nèi)，交流電動機(jī)只能作恒速運行。解決交流電動機(jī)的調(diào)速問題，一直是電力拖動工作者所關(guān)注和研究的課題。發(fā)展簡史早在20世紀(jì)30年代，不少學(xué)者就提出了各種交流調(diào)速系統(tǒng)，企圖改善交流電動機(jī)的調(diào)速性能。 電機(jī)主要由永磁材料制造的定子、繞有線圈繞組的轉(zhuǎn)子（電樞） 、換向器和電刷等構(gòu)成。只要在電刷的A和B兩端通入一定的直流電流， 電機(jī)的換向器就會自動改變電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁場方向，這樣，直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子就會持續(xù)運轉(zhuǎn)下去。 有直流電機(jī)有以下缺點 //// 結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，增加了制造成本； 容易被環(huán)境（如灰塵等）影響，降低了工作的可靠性； 換向時會產(chǎn)生火花，限制了使用范圍； 容易損壞，增加了維護(hù)成本等。 //// 二、無刷直流電機(jī)簡介 BLDC電機(jī)中的“BL”意為“無刷”，就是DC電機(jī)（有刷電機(jī)）中的“電刷”沒有了。 無刷直流電機(jī)(BLDC)以電子換向器取代了機(jī)械換向器，所以無刷直流電機(jī)既具有直流電機(jī)良好的調(diào)速性能等特點，又具有交流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、無換向火花、運行可靠和易于維護(hù)等優(yōu)點。 無刷直流電機(jī)主要由用永磁材料制造的轉(zhuǎn)子、帶有線圈繞組的定子和位置傳感器(可有可無)組成。可見，它和直流電機(jī)有著很多共同點，定子和轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)差不多(原來的定子變?yōu)檗D(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子變?yōu)槎ㄗ?，繞組的連線也基本相同。但是，結(jié)構(gòu)上它們有一個明顯的區(qū)別：無刷直流電機(jī)沒有直流電機(jī)中的換向器和電刷，取而代之的是位置傳感器。這樣，電機(jī)結(jié)構(gòu)就相對簡單，降低了電機(jī)的制造和維護(hù)成本，但無刷直流電機(jī)不能自動換向(相)，犧牲的代價是電機(jī)控制器成本的提高(如同樣是三相直流電機(jī)，有刷直流電機(jī)的驅(qū)動橋需要 4 只功率管，而無刷直流電機(jī)的驅(qū)動橋則需要 6 只功率管)。 圖1所示為其中一種小功率三相、星形連接、單副磁對極的無刷直流電機(jī)，它的定子在內(nèi)，轉(zhuǎn)子在外。另一種無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和這種剛剛相反，它的定子在外，轉(zhuǎn)子在內(nèi)，即定子是線圈繞組組成的機(jī)座，而轉(zhuǎn)子用永磁材料制造。 無刷直流電機(jī)有以下的特點 //// 無刷直流電機(jī)的外特性好，能夠在低速下輸出大轉(zhuǎn)矩，使得它可以提供大的起動轉(zhuǎn)矩； 無刷直流電機(jī)的速度范圍寬，任何速度下都可以全功率運行； 無刷直流電機(jī)的效率高、過載能力強(qiáng)，使得它在拖動系統(tǒng)中有出色的表現(xiàn)； 無刷直流電機(jī)的再生制動效果好，由于它的轉(zhuǎn)子是永磁材料，制動時電機(jī)可以進(jìn)入發(fā)電機(jī)狀態(tài)； 無刷直流電機(jī)的體積小，功率密度高； //// 無刷直流電機(jī)無機(jī)械換向器，采用全封閉式結(jié)構(gòu)，可以防止塵土進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部，可靠性高； 無刷直流電機(jī)比異步電機(jī)的驅(qū)動控制簡單。 //// 三、無刷直流電機(jī)工作原理 無刷直流電機(jī)的定子是線圈繞組電樞，轉(zhuǎn)子是永磁體。如果只給電機(jī)通以固定的直流電流，則電機(jī)只能產(chǎn)生不變的磁場，電機(jī)不能轉(zhuǎn)動起來，只有實時檢測電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置，再根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置給電機(jī)的不同相通以對應(yīng)的電流，使定子產(chǎn)生方向均勻變化的旋轉(zhuǎn)磁場，電機(jī)才可以跟著磁場轉(zhuǎn)動起來。 如圖2所示為無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動原理示意圖，為了方便描述，電機(jī)定子的線圈中心抽頭接電機(jī)電源 POWER，各相的端點接功率管，位置傳感器導(dǎo)通時使功率管的 G極接 12V，功率管導(dǎo)通，對應(yīng)的相線圈被通電。由于三個位置傳感器隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，會依次導(dǎo)通，使得對應(yīng)的相線圈也依次通電，從而定子產(chǎn)生的磁場方向也不斷地變化，電機(jī)轉(zhuǎn)子也跟著轉(zhuǎn)動起來，這就是無刷直流電機(jī)的基本轉(zhuǎn)動原理——檢測轉(zhuǎn)子的位置，依次給各相通電，使定子產(chǎn)生的磁場的方向連續(xù)均勻地變化。 電動機(jī)的定子繞組多做成三相對稱星形接法，同三相異步電動機(jī)十分相似。電動機(jī)的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體 ，為了檢測電動機(jī)轉(zhuǎn)子的極性，在電動機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成，其功能是：接受電動機(jī)的啟動、停止、制動信號，以控制電動機(jī)的啟動、停止和制動；接受位置傳感器信號和正反轉(zhuǎn)信號，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩；接受速度指令和速度反饋信號，用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速；提供保護(hù)和顯示等等。 //// 直流電機(jī)具有響應(yīng)快速、較大的起動轉(zhuǎn)矩、從零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速具備可提供額定轉(zhuǎn)矩的性能，但直流電機(jī)的優(yōu)點也正是它的缺點，因為直流電機(jī)要產(chǎn)生額定負(fù)載下恒定轉(zhuǎn)矩的性能，則電樞磁場與轉(zhuǎn)子磁場須恒維持90°，這就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在電機(jī)轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生火花、碳粉因此除了會造成組件損壞之外，使用場合也受到限制。交流電機(jī)沒有碳刷及整流子，免維護(hù)、堅固、應(yīng)用廣，但特性上若要達(dá)到相當(dāng)于直流電機(jī)的性能須用復(fù)雜控制技術(shù)才能達(dá)到。現(xiàn)今半導(dǎo)體發(fā)展迅速功率組件切換頻率加快許多，提升驅(qū)動電機(jī)的性能。微處理機(jī)速度亦越來越快，可實現(xiàn)將交流電機(jī)控制置于一旋轉(zhuǎn)的兩軸直角坐標(biāo)系統(tǒng)中，適當(dāng)控制交流電機(jī)在兩軸電流分量，達(dá)到類似直流電機(jī)控制并有與直流電機(jī)相當(dāng)?shù)男阅堋? 此外已有很多微處理機(jī)將控制電機(jī)必需的功能做在芯片中，而且體積越來越小；像模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(analog-to-digital converter，adc)、脈沖寬度調(diào)制(pulse wide modulator，pwm)…等。直流無刷電機(jī)即是以電子方式控制交流電機(jī)換相，得到類似直流電機(jī)特性又沒有直流電機(jī)機(jī)構(gòu)上缺失的一種應(yīng)用。 四、無刷直流電機(jī)的驅(qū)動方法 //// 無刷直機(jī)電機(jī)的驅(qū)動方式按不同類別可分多種驅(qū)動方式，它們各有特點。 1.按驅(qū)動波形：方波驅(qū)動，這種驅(qū)動方式實現(xiàn)方便，易于實現(xiàn)電機(jī)無位置傳感器控制； 2.正弦驅(qū)動：這種驅(qū)動方式可以改善電機(jī)運行效果，使輸出力矩均勻，但實現(xiàn)過程相對復(fù)雜。同時，這種方法又有 SPWM 和 SVPWM（空間矢量 PWM）兩種方式，SVPWM的效果好于 SPWM。 //// 五、無刷直流電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域 應(yīng)用領(lǐng)域一，辦公計算機(jī)外圍設(shè)備、電子數(shù)碼消費品領(lǐng)域。 這是無刷直流電機(jī)普及最廣、數(shù)量最大的領(lǐng)域。比如在生活中常見的打印機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、硬盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器、電影攝影機(jī)、磁帶記錄儀等，在它們的主軸和附屬運動的帶動控制中，都有無刷直流電機(jī)的身影。 應(yīng)用領(lǐng)域二，工業(yè)控制領(lǐng)域。 //// 近些年，由于無刷直流電機(jī)大規(guī)模的研發(fā)和技術(shù)的逐漸成熟，其驅(qū)動系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的分布范圍也隨之?dāng)U大，已逐步成為工業(yè)用電動機(jī)的發(fā)展主流。圍繞降低生產(chǎn)成本和提高運行效率而展開的研究與嘗試已取得顯著的效益，各大廠商也提供不同型號的電機(jī)以滿足不同驅(qū)動系統(tǒng)的需求。現(xiàn)階段在紡織、冶金、印刷、自動化生產(chǎn)流水線、數(shù)控機(jī)床等工業(yè)生產(chǎn)方面，無刷直流電機(jī)都有涉獵。 應(yīng)用領(lǐng)域三，醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域。 在國外，對無刷直流電機(jī)的使用已經(jīng)較為普遍，可以用來驅(qū)動人工心臟中的小型血泵；在國內(nèi)，手術(shù)用高速器具的高速離心機(jī)、熱像儀和測溫儀的紅外激光調(diào)制器都使用了無刷直流電機(jī)。 應(yīng)用領(lǐng)域四，汽車領(lǐng)域。 //// 據(jù)分析在市面上，一般的家用轎車需要永磁電機(jī) 20-30 個，而每輛豪華轎車則需要59個之多，除了核心發(fā)動機(jī)外，在雨刷器、電動車門、汽車空調(diào)、電動車窗等部位都有電機(jī)的身影。隨著汽車工業(yè)向著節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展，所使用的電機(jī)也必須滿足高效率、低能耗的標(biāo)準(zhǔn)。而無刷直流電機(jī)的低噪聲、壽命長、無火花干擾、方便集中控制等優(yōu)點完全符合，隨著其調(diào)速技術(shù)的日益成熟，性價比會越來越高，它在汽車電機(jī)驅(qū)動的各個環(huán)節(jié)中的應(yīng)用會更加廣泛。 應(yīng)用領(lǐng)域五，家用電器領(lǐng)域。 “變頻”技術(shù)已非常普遍，作為中國家電的標(biāo)志逐漸占據(jù)了大部分的消費市場，“直流變頻”受到生產(chǎn)廠商的青睞，已有逐漸替換掉“交流變頻”的轉(zhuǎn)變趨勢。這種轉(zhuǎn)變實質(zhì)上就是家電所用的電動機(jī)由感應(yīng)電動機(jī)向無刷直流電機(jī)及其控制器的過渡，以達(dá)到節(jié)能環(huán)保、低噪智能、舒適性高的要求。無刷直流電機(jī)的發(fā)展方向與電力電子、傳感器、控制理論等技術(shù)的發(fā)展方向相同，它是多種技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它的發(fā)展取決于與之相關(guān)的每一種技術(shù)的革新與進(jìn)步。 ////
4、電機(jī)具有低電壓特性好，轉(zhuǎn)矩過載特性強(qiáng)，啟動轉(zhuǎn)矩大(堵轉(zhuǎn)特性)，啟動電流小等優(yōu)點。 5、電機(jī)選材上，現(xiàn)在多采用高磁能積的稀土釹鐵硼材料。因此，稀土永磁無刷電動機(jī)的體積比同容量三相異步電動機(jī)縮小了一個機(jī)座號。????總結(jié)起來東弘無刷直流電機(jī)特點：體積小、重量輕、壽命長、效率高、噪音低、振動小、無火花、可靠性高、穩(wěn)定性好、適應(yīng)性強(qiáng)、維修和保養(yǎng)簡單。憑借著優(yōu)異的性能，多年來業(yè)界對異步電動機(jī)變頻調(diào)速的研究，歸根到底是在尋找控制異步電動機(jī)轉(zhuǎn)矩的方法，稀土永磁無刷直流電動機(jī)必將以其寬調(diào)速﹑小體積﹑高效率和穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速誤差小等特點在調(diào)速領(lǐng)域顯現(xiàn)優(yōu)勢。可以解決產(chǎn)業(yè)界節(jié)點與高性能驅(qū)動的需求。 ////交流電機(jī)簡介 “交流電機(jī)”是用于實現(xiàn)機(jī)械能和交流電能相互轉(zhuǎn)換的機(jī)械。由于交流電力系統(tǒng)的巨大發(fā)展，交流電機(jī)已成為最常用的電機(jī)。交流電機(jī)與直流電機(jī)相比，由于沒有換向器（見直流電機(jī)的換向），因此結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，比較牢固，容易做成高轉(zhuǎn)速、高電壓、大電流、大容量的電機(jī)。交流電機(jī)功率的覆蓋范圍很大，從幾瓦到幾十萬千瓦、甚至上百萬千瓦。20世紀(jì)80年代初，最大的汽輪發(fā)電機(jī)已達(dá)150萬千瓦。交流電機(jī)是由美籍塞爾維亞裔科學(xué)家尼古拉·特斯拉發(fā)明的。 電機(jī)原理 用單相電容式電機(jī)說明：單相電機(jī)有兩個繞組，即起動繞組和運行繞組。兩個繞組在空間上相差90度。在起動繞組上串聯(lián)了一個容量較大的電容器，當(dāng)運行繞組和起動繞組通過單相交流電時，由于電容器作用使起動繞組中的電流在時間上比運行繞組的電流超前90度角，先到達(dá)最大值。在時間和空間上形成兩個相同的脈沖磁場，使定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生了一個旋轉(zhuǎn)磁場，在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，電機(jī)轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流與旋轉(zhuǎn)磁場互相作用產(chǎn)生電磁場轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)旋轉(zhuǎn)起來。 調(diào)速原理 //// 額定轉(zhuǎn)速n=60f/p（1-s）=同步轉(zhuǎn)速N1（1-S） f電源頻率 p電機(jī)極對數(shù) s轉(zhuǎn)差率 1.利用變頻器改變電源頻率調(diào)速，調(diào)速范圍大，穩(wěn)定性平滑性較好，機(jī)械特性較硬。就是加上額定負(fù)載轉(zhuǎn)速下降得少。屬于無級調(diào)速。適用于大部分三相鼠籠異步電動機(jī)。 2.改變磁極對數(shù)調(diào)速，屬于有級調(diào)速，調(diào)速平滑度差，一般用于金屬切削機(jī)床。3.改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。 //// （1）轉(zhuǎn)子回路串電阻：用于交流繞線式異步電動機(jī)。調(diào)速范圍小，電阻要消耗功率，電機(jī)效率低。一般用于起重機(jī)。 （2）改變電源電壓調(diào)速，調(diào)速范圍小，轉(zhuǎn)矩隨電壓降大幅度下降，三相電機(jī)一般不用。用于單相電機(jī)調(diào)速，如風(fēng)扇。 （3）串級調(diào)速，實質(zhì)就是就是轉(zhuǎn)子引入附加電動勢，改變它大小來調(diào)速。也只用于繞線電動機(jī)，但效率得到提高。 ////交流電機(jī)調(diào)速方法 一、變極對數(shù)調(diào)速方法 ：改變定子繞組的接紅方式來改變籠型電動機(jī)定子極對數(shù)達(dá)到調(diào)速。 二、變頻調(diào)速方法 ：使用變頻器改變電動機(jī)定子電源的頻率，從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。 三、串級調(diào)速方法 ：串級調(diào)速是指繞線式電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串入可調(diào)節(jié)的附加電勢來改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)差，達(dá)到調(diào)速的目的。大部分轉(zhuǎn)差功率被串入的附加電勢所吸收，再利用產(chǎn)生附加的裝置，把吸收的轉(zhuǎn)差功率返回電網(wǎng)或轉(zhuǎn)換能量加以利用。根據(jù)轉(zhuǎn)差功率吸收利用方式，串級調(diào)速可分為電機(jī)串級調(diào)速、機(jī)械串級調(diào)速及晶閘管串級調(diào)速形式，多采用晶閘管串級調(diào)速。 //// 四、繞線式電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法： 線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串入附加電阻，使電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率加大，電動機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運行。串入的電阻越大，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級調(diào)速，機(jī)械特性較軟。 五、定子調(diào)壓調(diào)速方法 ：改變電動機(jī)的定子電壓時，從而獲得不同轉(zhuǎn)速。由于電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，因此最大轉(zhuǎn)矩下降很多，其調(diào)速范圍較小，使一般籠型電動機(jī)難以應(yīng)用。為了擴(kuò)大調(diào)速范圍，調(diào)壓調(diào)速應(yīng)采用轉(zhuǎn)子電阻值大的籠型電動機(jī)，如專供調(diào)壓調(diào)速用的力矩電動機(jī)，或者在繞線式電動機(jī)上串聯(lián)頻敏電阻。 六、電磁調(diào)速電動機(jī)調(diào)速方法 ：電磁調(diào)速電動機(jī)由籠型電動機(jī)、電磁轉(zhuǎn)差離合器和直流勵磁電源。直流勵磁電源功率較小，通常由單相半波或全波晶閘管整流器組成，改變晶閘管的導(dǎo)通角，可以改變勵磁電流的大小。 七、液力耦合器調(diào)速方法 ：液力耦合器是一種液力傳動裝置，一般由泵輪和渦輪組成，當(dāng)泵輪在原動機(jī)帶動下旋轉(zhuǎn)時，處于其中的液體受葉片推動而旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下沿著泵輪外環(huán)進(jìn)入渦輪時，就在同一轉(zhuǎn)向上給渦輪葉片以推力，使其帶動生產(chǎn)機(jī)械運轉(zhuǎn)。通過不同的液力（潤滑油和渦輪）達(dá)到調(diào)速。 （4）電磁調(diào)速。只用于滑差電機(jī)。通過改變勵磁線圈的電流無極平滑調(diào)速，機(jī)構(gòu)簡單，但控制功率較小。不宜長期低速運行。 //// 實際應(yīng)用 在實際應(yīng)用中，交流電動機(jī)總是與生產(chǎn)機(jī)械相聯(lián)系，形成電力拖動系統(tǒng)。不同的生產(chǎn)機(jī)械要求不同的速度，即使同一個生產(chǎn)機(jī)械在不同的運行工況下，也需要不同的速度，因而需要對拖動系統(tǒng)的運行速度加以調(diào)節(jié)，即產(chǎn)生了交流電動機(jī)調(diào)速。交流電動機(jī)，尤其是籠型感應(yīng)電動機(jī)，由于沒有機(jī)械換向裝置，結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維護(hù)方便、造價低廉，且有良好的節(jié)能效果，在單機(jī)容量和速度極限等方面都比直流電動機(jī)高;特別是在灰塵多、有危險的惡劣環(huán)境里，交流電動機(jī)更為適用。但交流電動機(jī)的調(diào)速性能不如直流電動機(jī)好，在很長一段時間內(nèi)，交流電動機(jī)只能作恒速運行。解決交流電動機(jī)的調(diào)速問題，一直是電力拖動工作者所關(guān)注和研究的課題。發(fā)展簡史早在20世紀(jì)30年代，不少學(xué)者就提出了各種交流調(diào)速系統(tǒng)，企圖改善交流電動機(jī)的調(diào)速性能。 電機(jī)主要由永磁材料制造的定子、繞有線圈繞組的轉(zhuǎn)子（電樞） 、換向器和電刷等構(gòu)成。只要在電刷的A和B兩端通入一定的直流電流， 電機(jī)的換向器就會自動改變電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁場方向，這樣，直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子就會持續(xù)運轉(zhuǎn)下去。 有直流電機(jī)有以下缺點 //// 結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，增加了制造成本； 容易被環(huán)境（如灰塵等）影響，降低了工作的可靠性； 換向時會產(chǎn)生火花，限制了使用范圍； 容易損壞，增加了維護(hù)成本等。 //// 二、無刷直流電機(jī)簡介 BLDC電機(jī)中的“BL”意為“無刷”，就是DC電機(jī)（有刷電機(jī)）中的“電刷”沒有了。 無刷直流電機(jī)(BLDC)以電子換向器取代了機(jī)械換向器，所以無刷直流電機(jī)既具有直流電機(jī)良好的調(diào)速性能等特點，又具有交流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、無換向火花、運行可靠和易于維護(hù)等優(yōu)點。 無刷直流電機(jī)主要由用永磁材料制造的轉(zhuǎn)子、帶有線圈繞組的定子和位置傳感器(可有可無)組成。可見，它和直流電機(jī)有著很多共同點，定子和轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)差不多(原來的定子變?yōu)檗D(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子變?yōu)槎ㄗ?，繞組的連線也基本相同。但是，結(jié)構(gòu)上它們有一個明顯的區(qū)別：無刷直流電機(jī)沒有直流電機(jī)中的換向器和電刷，取而代之的是位置傳感器。這樣，電機(jī)結(jié)構(gòu)就相對簡單，降低了電機(jī)的制造和維護(hù)成本，但無刷直流電機(jī)不能自動換向(相)，犧牲的代價是電機(jī)控制器成本的提高(如同樣是三相直流電機(jī)，有刷直流電機(jī)的驅(qū)動橋需要 4 只功率管，而無刷直流電機(jī)的驅(qū)動橋則需要 6 只功率管)。 圖1所示為其中一種小功率三相、星形連接、單副磁對極的無刷直流電機(jī)，它的定子在內(nèi)，轉(zhuǎn)子在外。另一種無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和這種剛剛相反，它的定子在外，轉(zhuǎn)子在內(nèi)，即定子是線圈繞組組成的機(jī)座，而轉(zhuǎn)子用永磁材料制造。 無刷直流電機(jī)有以下的特點 //// 無刷直流電機(jī)的外特性好，能夠在低速下輸出大轉(zhuǎn)矩，使得它可以提供大的起動轉(zhuǎn)矩； 無刷直流電機(jī)的速度范圍寬，任何速度下都可以全功率運行； 無刷直流電機(jī)的效率高、過載能力強(qiáng)，使得它在拖動系統(tǒng)中有出色的表現(xiàn)； 無刷直流電機(jī)的再生制動效果好，由于它的轉(zhuǎn)子是永磁材料，制動時電機(jī)可以進(jìn)入發(fā)電機(jī)狀態(tài)； 無刷直流電機(jī)的體積小，功率密度高； //// 無刷直流電機(jī)無機(jī)械換向器，采用全封閉式結(jié)構(gòu)，可以防止塵土進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部，可靠性高； 無刷直流電機(jī)比異步電機(jī)的驅(qū)動控制簡單。 //// 三、無刷直流電機(jī)工作原理 無刷直流電機(jī)的定子是線圈繞組電樞，轉(zhuǎn)子是永磁體。如果只給電機(jī)通以固定的直流電流，則電機(jī)只能產(chǎn)生不變的磁場，電機(jī)不能轉(zhuǎn)動起來，只有實時檢測電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置，再根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置給電機(jī)的不同相通以對應(yīng)的電流，使定子產(chǎn)生方向均勻變化的旋轉(zhuǎn)磁場，電機(jī)才可以跟著磁場轉(zhuǎn)動起來。 如圖2所示為無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動原理示意圖，為了方便描述，電機(jī)定子的線圈中心抽頭接電機(jī)電源 POWER，各相的端點接功率管，位置傳感器導(dǎo)通時使功率管的 G極接 12V，功率管導(dǎo)通，對應(yīng)的相線圈被通電。由于三個位置傳感器隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，會依次導(dǎo)通，使得對應(yīng)的相線圈也依次通電，從而定子產(chǎn)生的磁場方向也不斷地變化，電機(jī)轉(zhuǎn)子也跟著轉(zhuǎn)動起來，這就是無刷直流電機(jī)的基本轉(zhuǎn)動原理——檢測轉(zhuǎn)子的位置，依次給各相通電，使定子產(chǎn)生的磁場的方向連續(xù)均勻地變化。 電動機(jī)的定子繞組多做成三相對稱星形接法，同三相異步電動機(jī)十分相似。電動機(jī)的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體 ，為了檢測電動機(jī)轉(zhuǎn)子的極性，在電動機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成，其功能是：接受電動機(jī)的啟動、停止、制動信號，以控制電動機(jī)的啟動、停止和制動；接受位置傳感器信號和正反轉(zhuǎn)信號，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩；接受速度指令和速度反饋信號，用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速；提供保護(hù)和顯示等等。 //// 直流電機(jī)具有響應(yīng)快速、較大的起動轉(zhuǎn)矩、從零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速具備可提供額定轉(zhuǎn)矩的性能，但直流電機(jī)的優(yōu)點也正是它的缺點，因為直流電機(jī)要產(chǎn)生額定負(fù)載下恒定轉(zhuǎn)矩的性能，則電樞磁場與轉(zhuǎn)子磁場須恒維持90°，這就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在電機(jī)轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生火花、碳粉因此除了會造成組件損壞之外，使用場合也受到限制。交流電機(jī)沒有碳刷及整流子，免維護(hù)、堅固、應(yīng)用廣，但特性上若要達(dá)到相當(dāng)于直流電機(jī)的性能須用復(fù)雜控制技術(shù)才能達(dá)到。現(xiàn)今半導(dǎo)體發(fā)展迅速功率組件切換頻率加快許多，提升驅(qū)動電機(jī)的性能。微處理機(jī)速度亦越來越快，可實現(xiàn)將交流電機(jī)控制置于一旋轉(zhuǎn)的兩軸直角坐標(biāo)系統(tǒng)中，適當(dāng)控制交流電機(jī)在兩軸電流分量，達(dá)到類似直流電機(jī)控制并有與直流電機(jī)相當(dāng)?shù)男阅堋? 此外已有很多微處理機(jī)將控制電機(jī)必需的功能做在芯片中，而且體積越來越小；像模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(analog-to-digital converter，adc)、脈沖寬度調(diào)制(pulse wide modulator，pwm)…等。直流無刷電機(jī)即是以電子方式控制交流電機(jī)換相，得到類似直流電機(jī)特性又沒有直流電機(jī)機(jī)構(gòu)上缺失的一種應(yīng)用。 四、無刷直流電機(jī)的驅(qū)動方法 //// 無刷直機(jī)電機(jī)的驅(qū)動方式按不同類別可分多種驅(qū)動方式，它們各有特點。 1.按驅(qū)動波形：方波驅(qū)動，這種驅(qū)動方式實現(xiàn)方便，易于實現(xiàn)電機(jī)無位置傳感器控制； 2.正弦驅(qū)動：這種驅(qū)動方式可以改善電機(jī)運行效果，使輸出力矩均勻，但實現(xiàn)過程相對復(fù)雜。同時，這種方法又有 SPWM 和 SVPWM（空間矢量 PWM）兩種方式，SVPWM的效果好于 SPWM。 //// 五、無刷直流電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域 應(yīng)用領(lǐng)域一，辦公計算機(jī)外圍設(shè)備、電子數(shù)碼消費品領(lǐng)域。 這是無刷直流電機(jī)普及最廣、數(shù)量最大的領(lǐng)域。比如在生活中常見的打印機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、硬盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器、電影攝影機(jī)、磁帶記錄儀等，在它們的主軸和附屬運動的帶動控制中，都有無刷直流電機(jī)的身影。 應(yīng)用領(lǐng)域二，工業(yè)控制領(lǐng)域。 //// 近些年，由于無刷直流電機(jī)大規(guī)模的研發(fā)和技術(shù)的逐漸成熟，其驅(qū)動系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的分布范圍也隨之?dāng)U大，已逐步成為工業(yè)用電動機(jī)的發(fā)展主流。圍繞降低生產(chǎn)成本和提高運行效率而展開的研究與嘗試已取得顯著的效益，各大廠商也提供不同型號的電機(jī)以滿足不同驅(qū)動系統(tǒng)的需求。現(xiàn)階段在紡織、冶金、印刷、自動化生產(chǎn)流水線、數(shù)控機(jī)床等工業(yè)生產(chǎn)方面，無刷直流電機(jī)都有涉獵。 應(yīng)用領(lǐng)域三，醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域。 在國外，對無刷直流電機(jī)的使用已經(jīng)較為普遍，可以用來驅(qū)動人工心臟中的小型血泵；在國內(nèi)，手術(shù)用高速器具的高速離心機(jī)、熱像儀和測溫儀的紅外激光調(diào)制器都使用了無刷直流電機(jī)。 應(yīng)用領(lǐng)域四，汽車領(lǐng)域。 //// 據(jù)分析在市面上，一般的家用轎車需要永磁電機(jī) 20-30 個，而每輛豪華轎車則需要59個之多，除了核心發(fā)動機(jī)外，在雨刷器、電動車門、汽車空調(diào)、電動車窗等部位都有電機(jī)的身影。隨著汽車工業(yè)向著節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展，所使用的電機(jī)也必須滿足高效率、低能耗的標(biāo)準(zhǔn)。而無刷直流電機(jī)的低噪聲、壽命長、無火花干擾、方便集中控制等優(yōu)點完全符合，隨著其調(diào)速技術(shù)的日益成熟，性價比會越來越高，它在汽車電機(jī)驅(qū)動的各個環(huán)節(jié)中的應(yīng)用會更加廣泛。 應(yīng)用領(lǐng)域五，家用電器領(lǐng)域。 “變頻”技術(shù)已非常普遍，作為中國家電的標(biāo)志逐漸占據(jù)了大部分的消費市場，“直流變頻”受到生產(chǎn)廠商的青睞，已有逐漸替換掉“交流變頻”的轉(zhuǎn)變趨勢。這種轉(zhuǎn)變實質(zhì)上就是家電所用的電動機(jī)由感應(yīng)電動機(jī)向無刷直流電機(jī)及其控制器的過渡，以達(dá)到節(jié)能環(huán)保、低噪智能、舒適性高的要求。無刷直流電機(jī)的發(fā)展方向與電力電子、傳感器、控制理論等技術(shù)的發(fā)展方向相同，它是多種技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它的發(fā)展取決于與之相關(guān)的每一種技術(shù)的革新與進(jìn)步。 ////
SPG 馬達(dá)性能優(yōu)良，低噪音、高效率、經(jīng)久耐用且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。由于采取了先進(jìn)的生產(chǎn)工藝與技術(shù)，使得SPG馬達(dá)的性能越來越出色，與同類日本馬達(dá)相比，SPG減速馬達(dá)的質(zhì)量已與其相當(dāng)，而價格卻比日本馬達(dá)擁有更大的優(yōu)勢,堪與臺灣馬達(dá)價格媲美。 SPG 馬達(dá)完全參照日本馬達(dá)的傳統(tǒng)風(fēng)格，使其在對日本馬達(dá)進(jìn)行替代時，無須考慮安裝尺寸的通用性問題，完全可以替換使用。目前在國內(nèi)受到眾多用戶的好評。? 選擇SPG馬達(dá)就是選擇了誠信與可靠，我們可以為您提供最周到的服務(wù)。 ////交流電機(jī)簡介 “交流電機(jī)”是用于實現(xiàn)機(jī)械能和交流電能相互轉(zhuǎn)換的機(jī)械。由于交流電力系統(tǒng)的巨大發(fā)展，交流電機(jī)已成為最常用的電機(jī)。交流電機(jī)與直流電機(jī)相比，由于沒有換向器（見直流電機(jī)的換向），因此結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，比較牢固，容易做成高轉(zhuǎn)速、高電壓、大電流、大容量的電機(jī)。交流電機(jī)功率的覆蓋范圍很大，從幾瓦到幾十萬千瓦、甚至上百萬千瓦。20世紀(jì)80年代初，最大的汽輪發(fā)電機(jī)已達(dá)150萬千瓦。交流電機(jī)是由美籍塞爾維亞裔科學(xué)家尼古拉·特斯拉發(fā)明的。 電機(jī)原理 用單相電容式電機(jī)說明：單相電機(jī)有兩個繞組，即起動繞組和運行繞組。兩個繞組在空間上相差90度。在起動繞組上串聯(lián)了一個容量較大的電容器，當(dāng)運行繞組和起動繞組通過單相交流電時，由于電容器作用使起動繞組中的電流在時間上比運行繞組的電流超前90度角，先到達(dá)最大值。在時間和空間上形成兩個相同的脈沖磁場，使定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生了一個旋轉(zhuǎn)磁場，在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，電機(jī)轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流與旋轉(zhuǎn)磁場互相作用產(chǎn)生電磁場轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)旋轉(zhuǎn)起來。 調(diào)速原理 //// 額定轉(zhuǎn)速n=60f/p（1-s）=同步轉(zhuǎn)速N1（1-S） f電源頻率 p電機(jī)極對數(shù) s轉(zhuǎn)差率 1.利用變頻器改變電源頻率調(diào)速，調(diào)速范圍大，穩(wěn)定性平滑性較好，機(jī)械特性較硬。就是加上額定負(fù)載轉(zhuǎn)速下降得少。屬于無級調(diào)速。適用于大部分三相鼠籠異步電動機(jī)。 2.改變磁極對數(shù)調(diào)速，屬于有級調(diào)速，調(diào)速平滑度差，一般用于金屬切削機(jī)床。3.改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。 //// （1）轉(zhuǎn)子回路串電阻：用于交流繞線式異步電動機(jī)。調(diào)速范圍小，電阻要消耗功率，電機(jī)效率低。一般用于起重機(jī)。 （2）改變電源電壓調(diào)速，調(diào)速范圍小，轉(zhuǎn)矩隨電壓降大幅度下降，三相電機(jī)一般不用。用于單相電機(jī)調(diào)速，如風(fēng)扇。 （3）串級調(diào)速，實質(zhì)就是就是轉(zhuǎn)子引入附加電動勢，改變它大小來調(diào)速。也只用于繞線電動機(jī)，但效率得到提高。 ////交流電機(jī)調(diào)速方法 一、變極對數(shù)調(diào)速方法 ：改變定子繞組的接紅方式來改變籠型電動機(jī)定子極對數(shù)達(dá)到調(diào)速。 二、變頻調(diào)速方法 ：使用變頻器改變電動機(jī)定子電源的頻率，從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。 三、串級調(diào)速方法 ：串級調(diào)速是指繞線式電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串入可調(diào)節(jié)的附加電勢來改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)差，達(dá)到調(diào)速的目的。大部分轉(zhuǎn)差功率被串入的附加電勢所吸收，再利用產(chǎn)生附加的裝置，把吸收的轉(zhuǎn)差功率返回電網(wǎng)或轉(zhuǎn)換能量加以利用。根據(jù)轉(zhuǎn)差功率吸收利用方式，串級調(diào)速可分為電機(jī)串級調(diào)速、機(jī)械串級調(diào)速及晶閘管串級調(diào)速形式，多采用晶閘管串級調(diào)速。 //// 四、繞線式電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法： 線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串入附加電阻，使電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率加大，電動機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運行。串入的電阻越大，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級調(diào)速，機(jī)械特性較軟。 五、定子調(diào)壓調(diào)速方法 ：改變電動機(jī)的定子電壓時，從而獲得不同轉(zhuǎn)速。由于電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，因此最大轉(zhuǎn)矩下降很多，其調(diào)速范圍較小，使一般籠型電動機(jī)難以應(yīng)用。為了擴(kuò)大調(diào)速范圍，調(diào)壓調(diào)速應(yīng)采用轉(zhuǎn)子電阻值大的籠型電動機(jī)，如專供調(diào)壓調(diào)速用的力矩電動機(jī)，或者在繞線式電動機(jī)上串聯(lián)頻敏電阻。 六、電磁調(diào)速電動機(jī)調(diào)速方法 ：電磁調(diào)速電動機(jī)由籠型電動機(jī)、電磁轉(zhuǎn)差離合器和直流勵磁電源。直流勵磁電源功率較小，通常由單相半波或全波晶閘管整流器組成，改變晶閘管的導(dǎo)通角，可以改變勵磁電流的大小。 七、液力耦合器調(diào)速方法 ：液力耦合器是一種液力傳動裝置，一般由泵輪和渦輪組成，當(dāng)泵輪在原動機(jī)帶動下旋轉(zhuǎn)時，處于其中的液體受葉片推動而旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下沿著泵輪外環(huán)進(jìn)入渦輪時，就在同一轉(zhuǎn)向上給渦輪葉片以推力，使其帶動生產(chǎn)機(jī)械運轉(zhuǎn)。通過不同的液力（潤滑油和渦輪）達(dá)到調(diào)速。 （4）電磁調(diào)速。只用于滑差電機(jī)。通過改變勵磁線圈的電流無極平滑調(diào)速，機(jī)構(gòu)簡單，但控制功率較小。不宜長期低速運行。 //// 實際應(yīng)用 在實際應(yīng)用中，交流電動機(jī)總是與生產(chǎn)機(jī)械相聯(lián)系，形成電力拖動系統(tǒng)。不同的生產(chǎn)機(jī)械要求不同的速度，即使同一個生產(chǎn)機(jī)械在不同的運行工況下，也需要不同的速度，因而需要對拖動系統(tǒng)的運行速度加以調(diào)節(jié)，即產(chǎn)生了交流電動機(jī)調(diào)速。交流電動機(jī)，尤其是籠型感應(yīng)電動機(jī)，由于沒有機(jī)械換向裝置，結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維護(hù)方便、造價低廉，且有良好的節(jié)能效果，在單機(jī)容量和速度極限等方面都比直流電動機(jī)高;特別是在灰塵多、有危險的惡劣環(huán)境里，交流電動機(jī)更為適用。但交流電動機(jī)的調(diào)速性能不如直流電動機(jī)好，在很長一段時間內(nèi)，交流電動機(jī)只能作恒速運行。解決交流電動機(jī)的調(diào)速問題，一直是電力拖動工作者所關(guān)注和研究的課題。發(fā)展簡史早在20世紀(jì)30年代，不少學(xué)者就提出了各種交流調(diào)速系統(tǒng)，企圖改善交流電動機(jī)的調(diào)速性能。 電機(jī)主要由永磁材料制造的定子、繞有線圈繞組的轉(zhuǎn)子（電樞） 、換向器和電刷等構(gòu)成。只要在電刷的A和B兩端通入一定的直流電流， 電機(jī)的換向器就會自動改變電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁場方向，這樣，直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子就會持續(xù)運轉(zhuǎn)下去。 有直流電機(jī)有以下缺點 //// 結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，增加了制造成本； 容易被環(huán)境（如灰塵等）影響，降低了工作的可靠性； 換向時會產(chǎn)生火花，限制了使用范圍； 容易損壞，增加了維護(hù)成本等。 //// 二、無刷直流電機(jī)簡介 BLDC電機(jī)中的“BL”意為“無刷”，就是DC電機(jī)（有刷電機(jī)）中的“電刷”沒有了。 無刷直流電機(jī)(BLDC)以電子換向器取代了機(jī)械換向器，所以無刷直流電機(jī)既具有直流電機(jī)良好的調(diào)速性能等特點，又具有交流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、無換向火花、運行可靠和易于維護(hù)等優(yōu)點。 無刷直流電機(jī)主要由用永磁材料制造的轉(zhuǎn)子、帶有線圈繞組的定子和位置傳感器(可有可無)組成。可見，它和直流電機(jī)有著很多共同點，定子和轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)差不多(原來的定子變?yōu)檗D(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子變?yōu)槎ㄗ?，繞組的連線也基本相同。但是，結(jié)構(gòu)上它們有一個明顯的區(qū)別：無刷直流電機(jī)沒有直流電機(jī)中的換向器和電刷，取而代之的是位置傳感器。這樣，電機(jī)結(jié)構(gòu)就相對簡單，降低了電機(jī)的制造和維護(hù)成本，但無刷直流電機(jī)不能自動換向(相)，犧牲的代價是電機(jī)控制器成本的提高(如同樣是三相直流電機(jī)，有刷直流電機(jī)的驅(qū)動橋需要 4 只功率管，而無刷直流電機(jī)的驅(qū)動橋則需要 6 只功率管)。 圖1所示為其中一種小功率三相、星形連接、單副磁對極的無刷直流電機(jī)，它的定子在內(nèi)，轉(zhuǎn)子在外。另一種無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和這種剛剛相反，它的定子在外，轉(zhuǎn)子在內(nèi)，即定子是線圈繞組組成的機(jī)座，而轉(zhuǎn)子用永磁材料制造。 無刷直流電機(jī)有以下的特點 //// 無刷直流電機(jī)的外特性好，能夠在低速下輸出大轉(zhuǎn)矩，使得它可以提供大的起動轉(zhuǎn)矩； 無刷直流電機(jī)的速度范圍寬，任何速度下都可以全功率運行； 無刷直流電機(jī)的效率高、過載能力強(qiáng)，使得它在拖動系統(tǒng)中有出色的表現(xiàn)； 無刷直流電機(jī)的再生制動效果好，由于它的轉(zhuǎn)子是永磁材料，制動時電機(jī)可以進(jìn)入發(fā)電機(jī)狀態(tài)； 無刷直流電機(jī)的體積小，功率密度高； //// 無刷直流電機(jī)無機(jī)械換向器，采用全封閉式結(jié)構(gòu)，可以防止塵土進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部，可靠性高； 無刷直流電機(jī)比異步電機(jī)的驅(qū)動控制簡單。 //// 三、無刷直流電機(jī)工作原理 無刷直流電機(jī)的定子是線圈繞組電樞，轉(zhuǎn)子是永磁體。如果只給電機(jī)通以固定的直流電流，則電機(jī)只能產(chǎn)生不變的磁場，電機(jī)不能轉(zhuǎn)動起來，只有實時檢測電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置，再根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置給電機(jī)的不同相通以對應(yīng)的電流，使定子產(chǎn)生方向均勻變化的旋轉(zhuǎn)磁場，電機(jī)才可以跟著磁場轉(zhuǎn)動起來。 如圖2所示為無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動原理示意圖，為了方便描述，電機(jī)定子的線圈中心抽頭接電機(jī)電源 POWER，各相的端點接功率管，位置傳感器導(dǎo)通時使功率管的 G極接 12V，功率管導(dǎo)通，對應(yīng)的相線圈被通電。由于三個位置傳感器隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，會依次導(dǎo)通，使得對應(yīng)的相線圈也依次通電，從而定子產(chǎn)生的磁場方向也不斷地變化，電機(jī)轉(zhuǎn)子也跟著轉(zhuǎn)動起來，這就是無刷直流電機(jī)的基本轉(zhuǎn)動原理——檢測轉(zhuǎn)子的位置，依次給各相通電，使定子產(chǎn)生的磁場的方向連續(xù)均勻地變化。 電動機(jī)的定子繞組多做成三相對稱星形接法，同三相異步電動機(jī)十分相似。電動機(jī)的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體 ，為了檢測電動機(jī)轉(zhuǎn)子的極性，在電動機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成，其功能是：接受電動機(jī)的啟動、停止、制動信號，以控制電動機(jī)的啟動、停止和制動；接受位置傳感器信號和正反轉(zhuǎn)信號，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩；接受速度指令和速度反饋信號，用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速；提供保護(hù)和顯示等等。 //// 直流電機(jī)具有響應(yīng)快速、較大的起動轉(zhuǎn)矩、從零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速具備可提供額定轉(zhuǎn)矩的性能，但直流電機(jī)的優(yōu)點也正是它的缺點，因為直流電機(jī)要產(chǎn)生額定負(fù)載下恒定轉(zhuǎn)矩的性能，則電樞磁場與轉(zhuǎn)子磁場須恒維持90°，這就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在電機(jī)轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生火花、碳粉因此除了會造成組件損壞之外，使用場合也受到限制。交流電機(jī)沒有碳刷及整流子，免維護(hù)、堅固、應(yīng)用廣，但特性上若要達(dá)到相當(dāng)于直流電機(jī)的性能須用復(fù)雜控制技術(shù)才能達(dá)到。現(xiàn)今半導(dǎo)體發(fā)展迅速功率組件切換頻率加快許多，提升驅(qū)動電機(jī)的性能。微處理機(jī)速度亦越來越快，可實現(xiàn)將交流電機(jī)控制置于一旋轉(zhuǎn)的兩軸直角坐標(biāo)系統(tǒng)中，適當(dāng)控制交流電機(jī)在兩軸電流分量，達(dá)到類似直流電機(jī)控制并有與直流電機(jī)相當(dāng)?shù)男阅堋? 此外已有很多微處理機(jī)將控制電機(jī)必需的功能做在芯片中，而且體積越來越小；像模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(analog-to-digital converter，adc)、脈沖寬度調(diào)制(pulse wide modulator，pwm)…等。直流無刷電機(jī)即是以電子方式控制交流電機(jī)換相，得到類似直流電機(jī)特性又沒有直流電機(jī)機(jī)構(gòu)上缺失的一種應(yīng)用。 四、無刷直流電機(jī)的驅(qū)動方法 //// 無刷直機(jī)電機(jī)的驅(qū)動方式按不同類別可分多種驅(qū)動方式，它們各有特點。 1.按驅(qū)動波形：方波驅(qū)動，這種驅(qū)動方式實現(xiàn)方便，易于實現(xiàn)電機(jī)無位置傳感器控制； 2.正弦驅(qū)動：這種驅(qū)動方式可以改善電機(jī)運行效果，使輸出力矩均勻，但實現(xiàn)過程相對復(fù)雜。同時，這種方法又有 SPWM 和 SVPWM（空間矢量 PWM）兩種方式，SVPWM的效果好于 SPWM。 //// 五、無刷直流電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域 應(yīng)用領(lǐng)域一，辦公計算機(jī)外圍設(shè)備、電子數(shù)碼消費品領(lǐng)域。 這是無刷直流電機(jī)普及最廣、數(shù)量最大的領(lǐng)域。比如在生活中常見的打印機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、硬盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器、電影攝影機(jī)、磁帶記錄儀等，在它們的主軸和附屬運動的帶動控制中，都有無刷直流電機(jī)的身影。 應(yīng)用領(lǐng)域二，工業(yè)控制領(lǐng)域。 //// 近些年，由于無刷直流電機(jī)大規(guī)模的研發(fā)和技術(shù)的逐漸成熟，其驅(qū)動系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的分布范圍也隨之?dāng)U大，已逐步成為工業(yè)用電動機(jī)的發(fā)展主流。圍繞降低生產(chǎn)成本和提高運行效率而展開的研究與嘗試已取得顯著的效益，各大廠商也提供不同型號的電機(jī)以滿足不同驅(qū)動系統(tǒng)的需求。現(xiàn)階段在紡織、冶金、印刷、自動化生產(chǎn)流水線、數(shù)控機(jī)床等工業(yè)生產(chǎn)方面，無刷直流電機(jī)都有涉獵。 應(yīng)用領(lǐng)域三，醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域。 在國外，對無刷直流電機(jī)的使用已經(jīng)較為普遍，可以用來驅(qū)動人工心臟中的小型血泵；在國內(nèi)，手術(shù)用高速器具的高速離心機(jī)、熱像儀和測溫儀的紅外激光調(diào)制器都使用了無刷直流電機(jī)。 應(yīng)用領(lǐng)域四，汽車領(lǐng)域。 //// 據(jù)分析在市面上，一般的家用轎車需要永磁電機(jī) 20-30 個，而每輛豪華轎車則需要59個之多，除了核心發(fā)動機(jī)外，在雨刷器、電動車門、汽車空調(diào)、電動車窗等部位都有電機(jī)的身影。隨著汽車工業(yè)向著節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展，所使用的電機(jī)也必須滿足高效率、低能耗的標(biāo)準(zhǔn)。而無刷直流電機(jī)的低噪聲、壽命長、無火花干擾、方便集中控制等優(yōu)點完全符合，隨著其調(diào)速技術(shù)的日益成熟，性價比會越來越高，它在汽車電機(jī)驅(qū)動的各個環(huán)節(jié)中的應(yīng)用會更加廣泛。 應(yīng)用領(lǐng)域五，家用電器領(lǐng)域。 “變頻”技術(shù)已非常普遍，作為中國家電的標(biāo)志逐漸占據(jù)了大部分的消費市場，“直流變頻”受到生產(chǎn)廠商的青睞，已有逐漸替換掉“交流變頻”的轉(zhuǎn)變趨勢。這種轉(zhuǎn)變實質(zhì)上就是家電所用的電動機(jī)由感應(yīng)電動機(jī)向無刷直流電機(jī)及其控制器的過渡，以達(dá)到節(jié)能環(huán)保、低噪智能、舒適性高的要求。無刷直流電機(jī)的發(fā)展方向與電力電子、傳感器、控制理論等技術(shù)的發(fā)展方向相同，它是多種技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它的發(fā)展取決于與之相關(guān)的每一種技術(shù)的革新與進(jìn)步。 ////?SPG無刷直流DC 24V緊湊型，高功率擁有出色的穩(wěn)定性速度調(diào)速范圍大，平穩(wěn)扭矩SVPWM-低噪音易于控制設(shè)定速度.
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