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    淺談有刷電機與無刷電機的接線方法

    文章出處: 人氣:發表時間:2019-11-26 09:11

      主體和驅動器組成,是一種典型的機電一體化產品。由于無刷直流電動機是以自控式運行的,所以不會像變頻調速下重載啟動的同步電機那樣在轉子上另加啟動繞組,也不會在負載突變時產生振蕩和失步。中小容量的無刷直流電動機的永磁體,現在多采用高磁能級的稀土釹鐵硼(Nd-Fe-B)材料。因此,稀土永磁無刷電動機的體積比同容量三相異步電動機縮小了一個機座號。

      噪聲低等優點,廣泛應用于高檔錄音座、錄像機、電子儀器及自動化辦公設備中。

      進行換流(即檢測轉子磁極相對定子繞組的位置,并在確定的位置處產生位置傳感信號,經信號轉換

      處理后去控制功率開關電路,按一定的邏輯關系進行繞組電流切換)。定子繞組的工作電壓由位置傳感器輸出控制的電子開關電路提供。 [2]

      采用光電式位置傳感器的無刷直流電動機,在定子組件上按一定位置配置了光電傳感器件,轉子上裝有遮光板,光源為

      采用電磁式位置傳感器的無刷直流電動機,是在定子組件上安裝有電磁傳感器部件(例如

      、LC諧振電路等),當永磁體轉子位置發生變化時,電磁效應將使電磁傳感器產生高頻調制信號(其幅值隨轉子位置而變化)。

      結構上,無刷電機和有刷電機有相似之處,也有轉子和定子,只不過和有刷電機的結構相反;有刷電機的轉子是線圈繞組,和動力輸出軸相連,定子是永磁磁鋼;無刷電機的轉子是永磁磁鋼,連同外殼一起和輸出軸相連,定子是繞組線圈,去掉了有刷電機用來交替變換電磁場的換向電刷,故稱之為無刷電機(Brushless motor),那現在就有問題了,沒有了電磁場的變換,如何讓無刷電機轉動呢?

      簡單而言,依靠改變輸入到無刷電機定子線圈上的電流波交變頻率和波形,在繞組線圈周圍形成一個繞電機幾何軸心旋轉的磁場,這個磁場驅動轉子上的永磁磁鋼轉動,電機就轉起來了,電機的性能和磁鋼數量、磁鋼磁通強度、電機輸入電壓大小等因素有關,更與無刷電機的控制性能有很大關系,因為輸入的是直流電,電流需要電子調速器將其變成3相交流電,還需要從

      接收機那里接收控制信號,控制電機的轉速,以滿足模型使用需要。 總的來說,無刷電機的結構是比較簡單的,真正決定其使用性能的還是無刷電子調速器,好的電子調速器需要有

      控制程序設計、電路設計、復雜加工工藝等過程的總體控制,所以價格要比有刷電機高出很多。 [1]

      老模友們在以前玩有刷電機的時候都碰到這個問題,那就是使用電機一段時間以后,需要打開電機來清理電機的碳刷,費時費力,維護強度不亞于來一次家庭大掃除。

      很大,造成電機整體電阻較大,容易發熱,而永磁體是熱敏元件,如果溫度太高的話,磁鋼是會退磁的,使電機性能下降,影響有刷電機的壽命。

      上面說到的有刷電機發熱問題,很大程度是因為電流做功在電機內部電阻上了,所以電能有很大程度轉化為了熱能,所以有刷電機的輸出功率不大,效率也不高。

      無刷電機去除了電刷,最直接的變化就是沒有了有刷電機運轉時產生的電火花,這樣就極大減少了電火花對遙控無線電設備的干擾。

      無刷電機沒有了電刷,運轉時摩擦力大大減小,運行順暢,噪音會低許多,這個優點對于模型運行穩定性是一個巨大的支持。

      少了電刷,無刷電機的磨損主要是在軸承上了,從機械角度看,無刷電機幾乎是一種免維護的電動機了,必要的時候,只需做一些除塵維護即可。上下一比較,就知道無刷電機相對于有刷電機的優勢在哪里了,但是萬事都不是絕對的,有刷電機低速扭力性能優異、轉矩大等性能特點是無刷電機不可替代的,不過就無刷電機的使用方便性來看,隨著無刷控制器的成本下降趨勢和國內外無刷技術的發展與市場競爭,無刷動力系統正在高速的發展與普及階段,這也極大促進了模型運動的發展。

      無刷電機:通常被使用在控制要求比較高,轉速比較高的設備上,如航模,精密儀器儀表等對電機轉速控制嚴格,轉速達到很高的設備上。

      碳刷電機:通常動力設備使用的都是有刷電機,如吹風機、工廠的電動機、家用的抽油煙機等等,另外串激電機的轉速也能達到很高,但是由于碳刷的磨損,使用壽命不如無刷電機。

      無刷電機:通常使用壽命在幾萬小時這個數量級,但是由于軸承的不同無刷電機使用壽命也有很大不同。

      碳刷電機:通常有刷電機的連續工作壽命在幾百到1千多個小時,到達使用極限就需要更換碳刷,不然很容易造成軸承的磨損。

      無刷電機:通常是數字變頻控制,可控性強,從每分鐘幾轉,到每分鐘幾萬轉都可以很容易實現。

      碳刷電機:舊碳刷電機一般啟動以后工作轉速恒定,調速不是很容易,串激電機也能達到20000轉/分,但是使用壽命會比較短。

      相對而言,無刷電機采用變頻技術控制的會比串激電機節能很多,最典型的就是變頻空調和冰箱。

      碳刷電機需要更換碳刷,如果更換不及時會造成電機的損壞,而無刷電機,使用壽命很長,通常是有刷電機的10倍以上,但是壞了就需要更換電機,但日常維護基本不需要。

     ?。?)噪音方面與是否是有刷電機無關,主要是看軸承和電機內部組件的配合情況。

     ?。ㄍ鈴?、長度、軸徑等)、重量、電壓范圍、空載電流、最大電流等參數外,還少不了一個重要指標KV值,這個數值是無刷電機獨有的一個性能參數,是判斷無刷電機性能特點的一個重要數據。

      由于換向方式不一樣,有刷電機與無刷電機不但內部結構不一樣,而且在接線方式上的區別也非常大。1有刷電機的接線方法有刷電機一般有正負兩根引線。一般紅線是電機正極,黑線是電機負板。如果將正負極交換接線,只會使電機反轉,一般不會損壞電機。2無刷電機相角的判斷無刷電機的相角是無刷電機的相位代數角的簡稱,指無刷電機各線圈在一個通電周期里面線圈內部電流方向改變的角度。電動車用無刷電機常見的相位代數角有120度與60度

      無刷電機的霍耳元件有五根引線,分別是霍耳元件的公共電源正極、公共電源負極、A相霍耳輸出、B相霍耳輸出、C相霍耳輸出。我們可以利用無刷控制器(60度或120度)的五根霍耳引線,將無刷電機霍耳元件引線上的正負電源接好,將其余A 、B、C三個相位傳感器的引線,任意接在控制器霍耳信號引線的引線上。接通控制器電源,由控制器給霍耳元件供電,就可以檢測到無刷電機的相角了。

      測量三個引線的電壓情況,記錄下三根引線的高低電壓。輕微轉動電機,讓電機轉過一個最小磁拉力角度,再次測量并記錄下三根引線的高低電壓,如此測量記錄6次。我們用1表示高電位,用0表示低電位,那么,如果是60度無刷電機,連續轉動6個最小磁接力角度,則測量出的霍耳線。調整三個霍耳元件引線的引腳順序變化,這樣對于60度無刷電機的A、B、C三個相位就判斷出來了。如果是120度無刷電機,連續轉動6 個最小磁拉力角度,測量出的霍耳線的規律變化,這樣霍耳元件引線的通電相序就判斷出來了。

      無刷控制器的霍耳缺相表現為控制器不能識別電機霍耳信號。檢測方法是:拔開控制器與無刷電機的霍耳引線,在控制器通電狀態下,用萬用表的直流電壓檔,并將黑表筆靠在控制器霍耳引線的黑線上,紅表筆測量控制器的其它霍耳引線V以上的電壓,否則說明控制器內部霍耳輸出電路出現故障。通過測量霍耳引線的濾波電容

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