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永磁磁無刷直流電機(jī)與永磁同步電機(jī)兩者用的材料大體都一樣,主要是設(shè)計上的不同.一般無刷直流電機(jī)設(shè)計的時候,氣隙磁場是方波的(梯形波)而且平頂?shù)牟糠衷狡皆胶?因此在極對數(shù)選擇上一般選取整數(shù)槽集中繞組例如4極12槽,并且磁鋼一般是同心的扇形環(huán),徑向沖磁. 并且一般裝Hall傳感器來檢測位置和速度,驅(qū)動方式一般是六步方波驅(qū)動,用于位置要求不是很高的場合;而永磁同步是正弦波氣隙, 越正弦越好,因此極對數(shù)上選擇分?jǐn)?shù)槽繞組,如4極15槽,10極12槽等,磁鋼一般是面包形,平行充磁, 傳感器一般配置增量型編碼器,旋轉(zhuǎn)變壓器,編碼器等.驅(qū)動i方式一般采用正弦波驅(qū)動,如FOC算法等.用于伺服場合.
你可以從內(nèi)部結(jié)構(gòu), 傳感器, 驅(qū)動器,以及應(yīng)用場合判別.這種電機(jī)也可以互換使用,不過會使性能下降.對于大多數(shù)氣隙波形介于兩者之間永磁電機(jī),主要看驅(qū)動方式.
無刷直流電機(jī)通常情況下轉(zhuǎn)子磁極采用瓦型磁鋼,經(jīng)過磁路設(shè)計,可以獲得梯形波的氣隙磁密,定子繞組多采用集中整距繞組,因此感應(yīng)反電動勢也是梯形波的。無刷直流電機(jī)的控制需要位置信息反饋,必須有位置傳感器或是采用無位置傳感器估計技術(shù),構(gòu)成自控式的調(diào)速系統(tǒng)??刂茣r各相電流也盡量控制成方波,逆變器輸出電壓按照有刷直流電機(jī)PWM的方法進(jìn)行控制即可。本質(zhì)上,無刷直流電動機(jī)也是一種永磁同步電動機(jī),調(diào)速實際也屬于變壓變頻調(diào)速范疇。
通常說的永磁同步電動機(jī)具有定子三相分布繞組和永磁轉(zhuǎn)子,在磁路結(jié)構(gòu)和繞組分布上保證感應(yīng)電動勢波形為正弦,外加的定子電壓和電流也應(yīng)為正弦波,一般靠交流變壓變頻器提供。永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)常采用自控式,也需要位置反饋信息,可以采用矢量控制(磁場定向控制)或直接轉(zhuǎn)矩控制的先進(jìn)控制策略。
兩者區(qū)別可以認(rèn)為是方波和正弦波控制導(dǎo)致的設(shè)計理念不同。
后糾正一個概念,“直流變頻”實際上是交流變頻,只不過控制對象通常稱之為“無刷直流電機(jī)”
應(yīng)該說BLDC和PMSM的差別真的難說,有時候取決于應(yīng)用了。傳統(tǒng)的說法是他們的反電動勢不同,BLDC接近于方波,PMSM接近于正弦波。控制上來說BLDC一般使用6節(jié)拍的方波驅(qū)動,控制方波的相位和倒通時間,PMSM采用FOC。性能上來說BLDC的輸出功率密度會大點,因為BLDC的轉(zhuǎn)矩充分利用了諧波,也因此BLDC的諧波相比較PMSM會更嚴(yán)重。
普通電機(jī)和變頻電機(jī)設(shè)計上的區(qū)別
1、電磁設(shè)計
對普通異步電動機(jī)來說,再設(shè)計時主要考慮的性能參數(shù)是過載能力、啟動性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電動機(jī),由于臨界轉(zhuǎn)差率反比于電源頻率,可以在臨界轉(zhuǎn)差率接近1時直接啟動,因此,過載能力和啟動性能不在需要過多考慮,而要解決的關(guān)鍵問題是如何改善電動機(jī)對非正弦波電源的適應(yīng)能力。
2、結(jié)構(gòu)設(shè)計
在結(jié)構(gòu)設(shè)計時,主要也是要考慮非正弦電源特性對變頻電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)、振動、噪聲冷卻方式等方面的影響。普通異步電動機(jī)都是按恒頻恒壓設(shè)計的,不可能完全適應(yīng)變頻調(diào)速的要求。強行給普通電機(jī)安裝變頻器使用,會帶來很多弊端,以下為變頻器對電機(jī)的影響。
1.電動機(jī)的效率和溫升:
變頻器在運行中能產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流,使電動機(jī)在非正弦電壓、電流下運行,里面的高次諧波會引起電動機(jī)定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅耗、鐵耗及附加損耗增加,是轉(zhuǎn)子銅耗,這些損耗會使電動機(jī)額外發(fā)熱,效率降低,輸出功率減小,普通電動機(jī)溫升一般要增加10%-20%。
2.電動機(jī)的絕緣強度
目前中小型變頻器,不少是采用PWM的控制方式。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫,這就使得電動機(jī)定子繞組要承受很高的電壓上升率,相當(dāng)于對電動機(jī)施加陡度很大的沖擊電壓,使電動機(jī)的匝間絕緣承受較為嚴(yán)酷的考驗。
另外,由PWM變頻器產(chǎn)生的矩形斬波沖擊電壓疊加在電動機(jī)運行電壓上,會對電動機(jī)對地絕緣構(gòu)成威脅,對地絕緣在高壓的反復(fù)沖擊下會加速老化。
3.諧波電磁噪聲與震動
普通異步電動機(jī)采用變頻器供電時,會使由電磁、機(jī)械、通風(fēng)等因素所引起的震動和噪聲變的更加復(fù)雜。變頻電源中含有的各次時間諧波與電動機(jī)電磁部分的固有空間諧波相互干涉,形成各種電磁激振力。
當(dāng)電磁力波的頻率和電動機(jī)機(jī)體的固有振動頻率一致或接近時,將產(chǎn)生共振現(xiàn)象,從而加大噪聲。由于電動機(jī)工作頻率范圍寬,轉(zhuǎn)速變化范圍大,各種電磁力波的頻率很難避開電動機(jī)的各構(gòu)件的固有震動頻率。
高原情況為什么必需選擇高原電機(jī)?
高原情況海拔高、氣壓低、缺氧、高寒、溫差大、風(fēng)沙大,對電機(jī)的通風(fēng)散熱條件、絕緣和防護(hù)等來說均是極其嚴(yán)酷的檢驗。廠家提醒,若普通電機(jī)直接應(yīng)用到高原情況,有大概率因運行條件的惡化發(fā)燒燒毀或故障頻發(fā)。
高原情況為什么必需選擇高原電機(jī),主要是因為高海拔情況會對普通電機(jī)運行造成各類倒霉的影響。
首先海拔高度會導(dǎo)致電機(jī)絕緣強度的低落,其次電機(jī)電氣間隙的擊穿電壓下降。而且在大功率高壓電機(jī)運行中電暈起始電壓低落。
高海拔情況中氛圍介質(zhì)冷卻結(jié)果低落,散熱本領(lǐng)下降,會導(dǎo)致普通電機(jī)發(fā)燒嚴(yán)重。高原地域氣壓低,潤滑油(脂)的揮發(fā)性大,導(dǎo)致機(jī)器磨損加大。所以普通三相異步電動機(jī)是不能在高原情況長時間利用的,因為一般電動機(jī)的正常利用情況溫度為-5℃至40℃,而且地址地應(yīng)在海拔1000m以下。
而且跟著海拔高度的晉升,電機(jī)生產(chǎn)廠家會按照高原電機(jī)運行情況條件的差異,優(yōu)化高原電機(jī)設(shè)計的偏重點和機(jī)能查核指標(biāo),所以因此派生出全新優(yōu)化設(shè)計的高原系列電機(jī),以滿意劃定的輸出功率、外形尺寸上限要求,防護(hù)布局適應(yīng)詳細(xì)運行情況。
高原電機(jī)還分為一般用途高原電機(jī)和高原戶外電機(jī)。一般用途高原電機(jī)只需思量通風(fēng)散熱問題,普通電機(jī)按海拔溫升限值加嚴(yán)查核及格或改進(jìn)通風(fēng)散熱條件即可用于高原情況;高原戶外電機(jī)除在絕緣強度、電氣間隙、溫升限值以及防電暈法子等方面要做相應(yīng)調(diào)解外,往往需要回收非凡通風(fēng)散熱方法及防極度溫差、防風(fēng)沙等防護(hù)布局,須要時按照詳細(xì)情況條設(shè)計高原戶外系列電機(jī)。