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发布时间:2019-12-16 22:35:00
BLDC属于同步电机的一种,这就意味着它的定子产生的磁场和转子产生的磁场是同频率的,所以BLDC并不会产生普通感应电机的频差现象。BLDC中又有单相、2相和3相电机的区别,相类型的不同决定其定子线圈绕组的多少。在这里我们将集中讨论的是应用***为广泛的3相BLDC。
2.1 定子
BLDC定子是由许多硅钢片经过叠压和轴向冲压而成,每个冲槽内都有一定的线圈组成了绕组,可以参见下图。从传统意义上讲,BLDC的定子和感应电机的定子有点类似,不过在定子绕组的分布上有一定的差别。大多数的BLDC定子有3个呈星行排列的绕组,每个绕组又由许多内部结合的钢片按照一定的方式组成,偶数个绕组分布在定子的周围组成了偶数个磁极。
BLDC的定子绕组可以分为梯形和正弦两种绕组,它们的根本区别在于由于绕组的不同连接方式使它们产生的反电动势(反电动势的相关介绍请参加EMF一节)不同,分别呈现梯形和正弦波形,故用此命名了。梯形和正弦绕组产生的反电动势的波形图如下图。
另外还需要对反电动势的一点说明就是绕组的不同其相电流也是呈现梯形和正弦波形,可想而知正弦绕组由于波形平滑所以运行起来相对梯形绕组来说就更平稳一些。但是,正弦型绕组由于有更多绕组使得其在铜线的使用上就相对梯形绕组要多。
由于应用电压的不同,我们可以根据需要选择不同电压范围的无刷电机。48V及其以下应用电压的电机可以用在汽车、机器人、小型机械臂等方面。100V及其以上电压范围的电机可以用在专用器具、自动控制以及工业生产领域。
2.2 转子
定子是2至8对永磁体按照N极和S极交替排列在转子周围构成的(内转子型),如果是外转子型BLDC那么就是贴在转子内壁咯。
永磁体退磁的潜在原因有很多,比如高温、机械振动、撞击、化学腐蚀、反向磁场、辐射、自然失效等,其中,高温和反向磁场是引起永磁体退磁的主要原因。
1 高温退磁
钕铁硼永磁材料***突出的不足之处是热稳定性较差,居里温度较低,一般为310~410 ℃,剩余磁感应强度温度系数αBr可达-0.13%K-1,龙岩永磁直驱电机,磁化强度矫顽力温度系数αHci达-(0.6~0.7)%K-1,温度过高可能导致永磁体发生不可逆退磁。高温来自于两个方面:一是转子铁芯和磁钢本身的涡流发热引起温升;二是定子向转子的传热。当电机处于高速弱磁工况时,国产永磁直驱电机多少钱,电机自身的合成磁场就会存在大量的谐波,导致永磁体的外部形成涡流,进而引起永磁体温度上升。相对转子的发热而言,定子绕组的温升往往更快,定子与转子间的温度差导致定子通过空气对流向转子传热,尽管定、转子间的气隙热阻较大,但随着时间的延长,定子与转子的温差将逐渐减小。
2 反向磁场
在永磁同步电机的矢量控制策略中,主要分两个控制阶段:MTPA(Maximum Torque per Ampere,转矩电流比)控制阶段和MTPV(Maximum Torque per Voltage,转矩电压比)控制阶段。在高速负载工况下,电机控制处于MTPV控制阶段,电枢反应磁场和永磁体磁场方向相反,有一定的退磁风险,若此时控制系统不稳定、控制参数不准确尤其是出现故障异常状态,低速大扭矩永磁直驱电机,可能出现过大的动态电枢电,产生较强的反向磁场,引起永磁体均匀退磁或部分区域的非均匀退磁。
直流无刷电机使用常识
1、在拆卸前,要用压缩空气吹净电机表面灰尘,2KW调速永磁直驱电机,并将表面污垢擦拭干净。
2、选择电机解体的工作地点,清理现场环境。
3、熟悉电机结构特点和检修技术要求。
4、准备好解体所需工具(包括专用工具)和设备。
5、为了进一步了解直流无刷电机运行中的缺陷,有条件时可在拆卸前做一次检查试验。为此,将电机带上负载试转,详细检查电机各部分温度、声音、振动等情况,并测试电压、电流、转速等,然后再断开负载,单独做一次空载检查试验,测出空载电流和空载损耗,做好记录。
6、切断电源 ,拆除电机外部接线,做好记录。
7、选用合适电压的兆欧表测试电机绝缘电阻 。为了跟上次检修时所测的绝缘电阻值相比较以判断电机绝缘变化趋势和绝缘状态,应将不同温度下测出的绝缘电阻值换算到同一温度,一般换算至75℃。
8、测试吸收比。当吸收比大于1.33时,表明电机绝缘不曾受潮或受潮程度不严重。为了跟以前数据进行比较,同样要将任意温度下测得的吸收比换算到同一温度。
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