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永磁磁無(wú)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(jì)上的不同.一般無(wú)刷直流電機(jī)設(shè)計(jì)的時(shí)候,氣隙磁場(chǎng)是方波的(梯形波)而且平頂?shù)牟糠衷狡皆胶?因此在極對(duì)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(lái)檢測(cè)位置和速度,驅(qū)動(dòng)方式一般是六步方波驅(qū)動(dòng),用于位置要求不是很高的場(chǎng)合;而永磁同步是正弦波氣隙, 越正弦越好,因此極對(duì)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(dòng)i方式一般采用正弦波驅(qū)動(dòng),如FOC算法等.用于伺服場(chǎng)合.
你可以從內(nèi)部結(jié)構(gòu), 傳感器, 驅(qū)動(dòng)器,以及應(yīng)用場(chǎng)合判別.這種電機(jī)也可以互換使用,不過(guò)會(huì)使性能下降.對(duì)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(dòng)方式.
無(wú)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(guò)磁路設(shè)計(jì),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(dòng)勢(shì)也是梯形波的。無(wú)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(wú)位置傳感器估計(jì)技術(shù),構(gòu)成自控式的調(diào)速系統(tǒng)??刂茣r(shí)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(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)也是一種永磁同步電動(dòng)機(jī),調(diào)速實(shí)際也屬于變壓變頻調(diào)速范疇。
普通電機(jī)和變頻電機(jī)設(shè)計(jì)上的區(qū)別
1、電磁設(shè)計(jì)
對(duì)普通異步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),再設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的性能參數(shù)是過(guò)載能力、啟動(dòng)性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電動(dòng)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(shí)直接啟動(dòng),因此,過(guò)載能力和啟動(dòng)性能不在需要過(guò)多考慮,而要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是如何改善電動(dòng)機(jī)對(duì)非正弦波電源的適應(yīng)能力。
2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),主要也是要考慮非正弦電源特性對(duì)變頻電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)、振動(dòng)、噪聲冷卻方式等方面的影響。普通異步電動(dòng)機(jī)都是按恒頻恒壓設(shè)計(jì)的,不可能完全適應(yīng)變頻調(diào)速的要求。強(qiáng)行給普通電機(jī)安裝變頻器使用,會(huì)帶來(lái)很多弊端,以下為變頻器對(duì)電機(jī)的影響。
1.電動(dòng)機(jī)的效率和溫升:
變頻器在運(yùn)行中能產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流,使電動(dòng)機(jī)在非正弦電壓、電流下運(yùn)行,里面的高次諧波會(huì)引起電動(dòng)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(huì)使電動(dòng)機(jī)額外發(fā)熱,效率降低,輸出功率減小,普通電動(dòng)機(jī)溫升一般要增加10%-20%。
2.電動(dòng)機(jī)的絕緣強(qiáng)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(dòng)機(jī)定子繞組要承受很高的電壓上升率,相當(dāng)于對(duì)電動(dòng)機(jī)施加陡度很大的沖擊電壓,使電動(dòng)機(jī)的匝間絕緣承受較為嚴(yán)酷的考驗(yàn)。
另外,由PWM變頻器產(chǎn)生的矩形斬波沖擊電壓疊加在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電壓上,會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)對(duì)地絕緣構(gòu)成威脅,對(duì)地絕緣在高壓的反復(fù)沖擊下會(huì)加速老化。
3.諧波電磁噪聲與震動(dòng)
普通異步電動(dòng)機(jī)采用變頻器供電時(shí),會(huì)使由電磁、機(jī)械、通風(fēng)等因素所引起的震動(dòng)和噪聲變的更加復(fù)雜。變頻電源中含有的各次時(shí)間諧波與電動(dòng)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(dòng)機(jī)機(jī)體的固有振動(dòng)頻率一致或接近時(shí),將產(chǎn)生共振現(xiàn)象,從而加大噪聲。由于電動(dòng)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(kāi)電動(dòng)機(jī)的各構(gòu)件的固有震動(dòng)頻率。
變頻電機(jī)和普通電機(jī)過(guò)載的比較
普通電機(jī)在低速運(yùn)行時(shí),其風(fēng)葉的速度也變慢,因此散熱效果變差,溫度升高會(huì)使電動(dòng)機(jī)的壽命降低。在此時(shí),如果能夠?qū)﹄妱?dòng)機(jī)過(guò)載設(shè)定值進(jìn)行重新調(diào)整能很好地保護(hù)電動(dòng)機(jī),所以在變頻器的過(guò)載方式中都會(huì)提供選擇低速補(bǔ)償?shù)姆绞?,?jiǎn)單的辦法就是選擇電動(dòng)機(jī)的種類,即普通電機(jī)還是變頻電機(jī)。
選擇普通電動(dòng)機(jī)方式的,變頻器就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行低速補(bǔ)償,即把運(yùn)行頻率低于30hz的電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)閾值下調(diào)。這個(gè)30hz就是電動(dòng)機(jī)過(guò)載功能的轉(zhuǎn)折頻率。在一般情況下,轉(zhuǎn)折頻率可按基本頻率的60% ~70%來(lái)設(shè)置,同時(shí)應(yīng)該考慮到負(fù)載的類型(恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載和變轉(zhuǎn)矩負(fù)載)來(lái)設(shè)置轉(zhuǎn)折頻率時(shí)的過(guò)載系數(shù)、零頻時(shí)的過(guò)載系數(shù)。
選擇變頻電動(dòng)機(jī),則由于變頻電動(dòng)機(jī)采用強(qiáng)制風(fēng)冷形式,因此電動(dòng)機(jī)的散熱不受轉(zhuǎn)速影響,不需要進(jìn)行低速過(guò)載時(shí)的保護(hù)值調(diào)整。
高溫電機(jī)的葉輪保養(yǎng)
高溫電機(jī)葉輪正確的維護(hù)、保養(yǎng),是風(fēng)機(jī)運(yùn)行,提高風(fēng)機(jī)使用壽命的重要保證。因此,在使用風(fēng)機(jī)時(shí),必須引起充分的重視。 在葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)初期及所有定期檢查的時(shí)候,只要一有機(jī)會(huì),都必須檢查葉輪是否出現(xiàn)裂紋、磨損、積塵等缺陷。
只要有可能,都必須使葉輪保持清潔狀態(tài),并定期用鋼絲刷刷去上面的積塵和銹皮等,因?yàn)殡S著運(yùn)行時(shí)間的加長(zhǎng),這些灰塵由于不可能均勻地附著在葉輪上,而造成葉輪平衡破壞,以至引起轉(zhuǎn)子振動(dòng)。
葉輪只要進(jìn)行了修理,就需要對(duì)其再作動(dòng)平衡。如有條件,可以使用便攜試動(dòng)平衡儀在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行平衡。在作動(dòng)平衡之前,必須檢查所有緊定螺栓是否上緊。因?yàn)槿~輪已經(jīng)在不平衡狀態(tài)下運(yùn)行了一段時(shí)間,這些螺栓可能已經(jīng)松動(dòng)。