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SEW電機從零轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速具備可提供額定轉(zhuǎn)矩的,但直流電機的也正是它的缺點,因為直流電機要產(chǎn)生額定負載下恒定轉(zhuǎn)矩的,則電樞磁場與轉(zhuǎn)子磁場須恒維持90°,這就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在電機轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生火花、碳粉因此除了會造成組件損壞之外,使用場合也受到限制。交流電機沒有碳刷及整流子,免維護、堅固、應用廣,但特性上若要達到相當于直流電機的須用復雜控制技術(shù)才能達到?,F(xiàn)今半導體發(fā)展迅速功率組件切換頻率加快許多,提升驅(qū)動電機的。微處理機速度亦越來越快,可實現(xiàn)將交流電機控制置于旋轉(zhuǎn)的兩軸直交坐標系統(tǒng)中,適當控制交流電機在兩軸電流分量,達到類似直流電機控制并有與直流電機相當?shù)摹?br />此外已有很多微處理機將控制電機必需的功能做在芯片中,而且體積越來越?。幌衲M/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Analog-to-digital converter,ADC)、脈沖寬度調(diào)制(Pulse wide modulator,PWM)…等。直流無刷電機即是以電子方式控制交流電機換相,得到類似直流電機特性又沒有直流電機機構(gòu)上缺失的種應用。
控制結(jié)構(gòu)
SEW電機是同步電機的種,也就是說電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速受電機定子旋轉(zhuǎn)磁場的速度及轉(zhuǎn)子極數(shù)(p)影響:
n=120.f / p。在轉(zhuǎn)子極數(shù)固定情況下,改變定子旋轉(zhuǎn)磁場的頻率就可以改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。直流無刷電機即是將同步電機加上電子式控制(驅(qū)動器),控制定子旋轉(zhuǎn)磁場的頻率并將電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速回授控制反復校正,以期達到接近直流電機特性的方式。也就是說直流無刷電機能夠在額定負載范圍內(nèi)當負載變化時仍可以控制電機轉(zhuǎn)子維持定的轉(zhuǎn)速。
直流無刷驅(qū)動器包括電源部及控制部、電源部提供三相電源給電機,控制部則依需求轉(zhuǎn)換輸入電源頻率。
電源部可以直接以直流電輸入(般為24v)或以交流電輸入(110v/220 v),如果輸入是交流電就得經(jīng)轉(zhuǎn)換器(Converter)轉(zhuǎn)成直流。不論是直流電輸入或交流電輸入要轉(zhuǎn)入電機線圈前須將直流電壓由換流器(Inverter)轉(zhuǎn)成3相電壓來驅(qū)動電機。換流器(Inverter)般由6個功率晶體管(q1~q6)分為上臂(q1、q3、q5)/下臂(q2、q4、q6)連接電機作為控制流經(jīng)電機線圈的開關(guān)。控制部則提供pwm(脈沖寬度調(diào)制)決定功率晶體管開關(guān)頻度及換流器(Inverter)換相的時機。直流無刷電機般希望使用在當負載變動時速度可以穩(wěn)定于設(shè)定值而不會變動太大的速度控制,所以電機內(nèi)部裝有能感應磁場的霍爾傳感器(Hall-sensor),作為速度之閉回路控制,同時也做為相序控制的依據(jù)。但這只是用來做為速度控制并不能拿來做為定位控制。