工业用无刷直流(BLDC)电机的定义、特点和应用领域
eetrendadi 2023-12-04

无刷直流(BLDC)电机,也称为无换向器直流电机,电子换向电机,交流同步电机或直流伺服电机。由于其高效,长寿命,平稳的转矩传递和高速运行而越来越多地取代有刷直流电机。由于操作这些电机所需的复杂电机控制器的额外成本,过去它们的应用受到了限制。近年来控制器成本一直呈下降趋势,因此无刷直流电机的应用正在增加并且有望增长。BLDC电机虽然已成功应用于汽车,HVAC,电子,计算机,半导体和医疗行业,但长期以来一直用于工业应用,例如执行器,CNC机器的进给驱动器,工业机器人,挤出机驱动器等。


尽管需要复杂的电机控制器,但是BLDC电机的结构简单,在低能耗,高转矩和非常宽的转速范围方面,提供了BLDC电机无法提供的一些固有优势。BLDC电机采用由内而外的配置,转子由一系列永磁体和一个固定电枢组成,转子由电子换向控制器激励,与有刷直流电机相比,BLDC电机具有更好的散热,更高的效率和更高的功率密度。


由于没有电刷和机械换向器,其紧凑的尺寸,减轻的重量和较高的转速范围,为了提供工业伺服应用所需的位置反馈,BLDC电机具有一个编码器(光学或霍尔效应),用于测量转子的位置。编码器产生的反馈信号被电机控制器用来产生输入信号,以激励电枢电流并对其进行电子换向,从而使电枢的磁场与转子同步旋转。BLDC电机的优点包括:

由于缺少电气和摩擦损失,使用寿命更长。由于缺少电刷和机械换向器,因此几乎无需维护。由于消除了电刷产生的电离尖峰,从而降低了EMI和噪声。

由于它们可以完全密封,因此更适用于危险环境(污垢,油,油脂和其他异物),操作特性包括:

(1)高速,短索引运动;

(2)重负载,高扭矩控制;

(3)短占空比运动和;

(4)高加速/减速能力。

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