無刷直流永磁電機與自控式永磁同步電機的比較

發(fā)表時間：2020-06-01 09:04

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，絕對編碼器等。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，主要看驅(qū)動方式。

無刷直流電機通常情況下轉(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PWM的方法進行控制即可。本質(zhì)上，無刷直流電動機也是一種永磁同步電動機，調(diào)速實際也屬于變壓變頻調(diào)速范疇。

無刷直流永磁電動機（BLDCM）與自控式永磁同步電動機（PMSM）就電動機本體而言，基本上具有一樣的結(jié)構(gòu)：三相電樞繞組設(shè)置在定子上，永磁體磁極設(shè)置在轉(zhuǎn)子上。然而，就其運行原理和控制模式而言，無刷直流永磁電動機（BLDCM）與自控式永磁同步電動機（PMSM）是不一樣的。

BLDCM是無刷直流電機（Brushless Direct Current Motor）的英文簡稱；PMSM全稱為permanent magnet synchronous motor，即永磁同步電機。

兩者磁場的區(qū)別

在一般情況下，如果電動機的三相電樞繞組與單極性非橋式電子換向（相）電路相連接，或者與120°導(dǎo)通型半橋逆變電路相連接；驅(qū)動電壓是直流矩形波電壓，希望轉(zhuǎn)子永磁體磁極能在工作氣隙內(nèi)產(chǎn)生接近矩形波或梯形波的磁場，進而在電樞繞組內(nèi)感生接近矩形波或梯形波的反電動勢；電動機運行時，三相電樞繞組通常是一相一相輪流導(dǎo)通，或者是兩相兩相輪流導(dǎo)通，在工作氣隙內(nèi)產(chǎn)生“跳躍式”旋轉(zhuǎn)磁場，我們把這樣的永磁電動機稱為無刷直流永磁電動機，簡稱無刷直流電動機（BLDCM）。

無刷直流永磁電機與自控式永磁同步電機的比較

在一般情況下，如果電動機的三相電樞繞組與180°導(dǎo)通型半橋逆變電路相連接；驅(qū)動電壓是經(jīng)由正弦脈寬調(diào)制的脈沖電壓，或者是經(jīng)由空間矢量脈寬調(diào)制的脈沖電壓，希望轉(zhuǎn)子永磁體磁極能在工作氣隙內(nèi)產(chǎn)生接近正弦波形的磁場，進而在電樞繞組內(nèi)感生接近正弦波形的反電動勢；電動機運行時，三相電樞繞組同時接通，在工作氣隙內(nèi)產(chǎn)生“連續(xù)式”圓形旋轉(zhuǎn)磁場，我們把這樣的永磁電動機稱為自控式永磁同步電動機（PMSM）。

無刷直流永磁電機與自控式永磁同步電機的比較

電機特點和應(yīng)用

無刷直流水磁電動機（BLDCM）與自控式永磁同步電動機（PMSM），除了都具有線性的機械特性外，還各自具有不同的特點和不同的應(yīng)用領(lǐng)域。

●無刷直流永磁電動機（BLDCM）的特點和應(yīng)用領(lǐng)域

1）電樞繞組利用不充分；

2）希望轉(zhuǎn)子永磁體磁極能在工作氣隙內(nèi)產(chǎn)生接近矩形波或梯形波的磁場：

3）通常采用霍爾器件作為電動機的轉(zhuǎn)子位置傳感器；

4）控制電路比較簡單；

5）力矩脈動比較大；

6）控制精度比較低；

7）價格比較便宜。

無刷直流永磁電動機（BLDCM）適用于功率等級在300W以下的單一速度和穩(wěn)定速度運行的場合，例如，計算機軟盤驅(qū)動器（FDD）、硬盤驅(qū)動器（HDD）、視聽設(shè)備的主軸（SPINDLE）驅(qū)動、激光打印機、電動自行車、汽車電機、叉車、升降機構(gòu)、電動縫紉機、風(fēng)機、泵等。

無刷直流永磁電機與自控式永磁同步電機的比較