無刷直流馬達(dá)基本簡介

無刷直流電動機(jī)是采用半導(dǎo)體開關(guān)器件來實(shí)現(xiàn)電子換向的，即用電子開關(guān)器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的接觸式換向器和電刷。它具有可靠性高、無換向火花、機(jī)械噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于高檔錄音座、錄像機(jī)、電子儀器及自動化辦公設(shè)備中。

無刷直流電機(jī)由永磁體轉(zhuǎn)子、多極繞組定子、位置傳感器等電動機(jī)主體和驅(qū)動器組成，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。 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。位置傳感按轉(zhuǎn)子位置的變化，沿著一定次序?qū)Χㄗ永@組的電流進(jìn)行換流（即檢測轉(zhuǎn)子磁極相對定子繞組的位置，并在確定的位置處產(chǎn)生位置傳感信號，經(jīng)信號轉(zhuǎn)換電路處理后去控制功率開關(guān)電路，按一定的邏輯關(guān)系進(jìn)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(guān)電路提供。

1、全面替代直流電機(jī)調(diào)速、全面替代變頻器 變頻電機(jī)調(diào)速、全面替代異步電機(jī) 減速機(jī)調(diào)速； 　2、具有傳統(tǒng)直流電機(jī)的所有優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又取消了碳刷、滑環(huán)結(jié)構(gòu)； 　3、可以低速大功率運(yùn)行，可以省去減速機(jī)直接驅(qū)動大的負(fù)載； 　4、體積小、重量輕、出力大； 　5、轉(zhuǎn)矩特性優(yōu)異，中、低速轉(zhuǎn)矩性能好，啟動轉(zhuǎn)矩大，啟動電流??； 　6、無級調(diào)速，調(diào)速范圍廣，過載能力強(qiáng)； 　7、軟啟軟停、制動特性好，可省去原有的機(jī)械制動或電磁制動裝置； 　8、效率高，電機(jī)本身沒有勵磁損耗和碳刷損耗，消除了多級減速耗，綜合節(jié)電率可達(dá)20%~60%，僅節(jié)電一項(xiàng)一年收回購置成本； 　9、可靠性高，穩(wěn)定性好，適應(yīng)性強(qiáng)，維修與保養(yǎng)簡單； 　10、耐顛簸震動，噪音低，震動小，運(yùn)轉(zhuǎn)平滑，壽命長； 　11、沒有無線電干擾，不產(chǎn)生火花，特別適合爆炸性場所，有防爆型； 　12、根據(jù)需要可選梯形波磁場電機(jī)和正旋波磁場電機(jī)。

無刷電機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)？

優(yōu)點(diǎn)： 　a) 電子換向來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械換向，性能可靠、永無磨損、故障率低，壽命比有刷電機(jī)提高了約6倍，代表了電動車的發(fā)展方向； 　b) 屬靜態(tài)電機(jī)，空載電流?。?　c) 效率高； 　d) 體積小。 　缺點(diǎn)： 　a) 低速起動時(shí)有輕微振動，如速度加大換相頻率增大，就感覺不到振動現(xiàn)象了； 　b) 價(jià)格高，控制器要求高； 　c) 易形成共振，因?yàn)槿魏我患|西都有一個(gè)固有振動頻率，如果無刷電機(jī)的振動頻率與車架或塑料件的振動頻率相同或接近時(shí)就容易形成共振現(xiàn)象，但可以通過調(diào)整將共振現(xiàn)象減小到最小程度。所以采用無刷電機(jī)驅(qū)動的電動車有時(shí)會發(fā)出一種嗡嗡的聲音是一種正常的現(xiàn)象。 　d) 腳踏騎行時(shí)較費(fèi)力，最好是電力驅(qū)動與腳踏助力相結(jié)合。

有刷電機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)？

優(yōu)點(diǎn)： 　a) 變速平穩(wěn)，幾乎感覺不到振動； 　b) 溫升低，可靠性好； 　c) 價(jià)格低，所以被較多廠家選用。 　缺點(diǎn)： 　a) 碳刷易磨損，更換較為麻煩，壽命短； 　b) 運(yùn)行電流大，電機(jī)磁鋼易退磁，降低了電機(jī)與電池的作用壽命。

無刷直流電機(jī)選型時(shí)需參考的主要參數(shù)有以下幾點(diǎn)： 　最大扭矩：可以通過將負(fù)載扭矩、轉(zhuǎn)動慣量和摩擦力相加得到，另外，還有一些額外的因素影響最大扭矩如氣隙空氣的阻力等。 　平方模扭矩：可以近似的認(rèn)為是實(shí)際應(yīng)用需要的持續(xù)輸出扭矩，由許多因素決定：最大扭矩、負(fù)載扭矩、轉(zhuǎn)動慣量、加速、減速及運(yùn)行時(shí)間等。 　轉(zhuǎn)速：這是有應(yīng)用需求的轉(zhuǎn)速，可以根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)速梯形曲線來確定電機(jī)的轉(zhuǎn)速需求，通常計(jì)算時(shí)要留有10%的余量

1）在拆卸前，要用壓縮空氣吹凈電機(jī)表面灰塵，并將表面污垢擦拭干凈。 ?。?）選擇電機(jī)解體的工作地點(diǎn)，清理現(xiàn)場環(huán)境。 ?。?）熟悉電機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和檢修技術(shù)要求。 ?。?）準(zhǔn)備好解體所需工具（包括專用工具）和設(shè)備。 ?。?）為了進(jìn)一步了解電機(jī)運(yùn)行中的缺陷，有條件時(shí)可在拆卸前做一次檢查試驗(yàn)。為此，將電機(jī)帶上負(fù)載試轉(zhuǎn)，詳細(xì)檢查電機(jī)各部分溫度、聲音、振動等情況，并測試電壓、電流、轉(zhuǎn)速等，然后再斷開負(fù)載，單獨(dú)做一次空載檢查試驗(yàn)，測出空載電流和空載損耗，做好記錄。 ?。?）切斷電源 ，拆除電機(jī)外部接線，做好記錄。 ?。?）選用合適電壓的兆歐表測試電機(jī)絕緣電阻 。為了跟上次檢修時(shí)所測的絕緣電阻值相比較以判斷電機(jī)絕緣變化趨勢和絕緣狀態(tài)，應(yīng)將不同溫度下測出的絕緣電阻值換算到同一溫度，一般換算至75℃。 　（8）測試吸收比K。當(dāng)吸收比大于1.33時(shí)，表明電機(jī)絕緣不曾受潮或受潮程度不嚴(yán)重。為了跟以前數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，同樣要將任意溫度下測得的吸收比換算到同一溫度。

位置傳感器有磁敏式、光電式和電磁式三種類型。

采用磁敏式位置傳感器的無刷直流電動機(jī)，其磁敏傳感器件（例如霍爾元件、磁敏二極管、磁敏詁極管、磁敏電阻器或?qū)Ｓ眉呻娐返龋┭b在定子組件上，用來檢測永磁體、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的磁場變化。

采用光電式位置傳感器的無刷直流電動機(jī)，在定子組件上按一定位置配置了光電傳感器件，轉(zhuǎn)子上裝有遮光板，光源為發(fā)光二極管或小燈泡。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于遮光板的作用，定子上的光敏元器件將會按一定頻率間歇間生脈沖信號。

采用電磁式位置傳感器的無刷直流電動機(jī)，是在定子組件上安裝有電磁傳感器部件（例如耦合變壓器、接近開關(guān)、LC諧振電路等），當(dāng)永磁體轉(zhuǎn)子位置發(fā)生變化時(shí)，電磁效應(yīng)將使電磁傳感器產(chǎn)生高頻調(diào)制信號（其幅值隨轉(zhuǎn)子位置而變化）。