產(chǎn)業(yè)用無刷直流電機(jī)
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圖6-依托無刷直流電動機(jī)的外形圖
無刷直流電動機(jī)具有高效率,高精度,高轉(zhuǎn)矩三高特性,能夠輕松取代帶速反饋的進(jìn)口矢量控制變頻器(或直接轉(zhuǎn)矩控制),變頻電機(jī),直流有刷電機(jī)等;同時(shí)也可以取代不需高精度定位的伺服控制器,外形圖如圖6所示。是產(chǎn)業(yè)自動化與節(jié)電化的最重要驅(qū)動裝置之一。.
無刷直流電機(jī)產(chǎn)品規(guī)范
容量范圍:~400kW
極數(shù):2~48極
電壓:直流電壓,電瓶電壓,單相,三相交流高低壓可選.
頻率:50,60,400Hz,直流.
框號:標(biāo)準(zhǔn)品45~355M,非標(biāo)產(chǎn)品歡迎訂制.
保護(hù)方式:IP-44/IP-54
速度指令:電位器,0~5V,4~20mA,RS-485
加減速時(shí)間:0.1~120S
絕緣等級:B級絕緣(F極可選)
控制方式:PWM(載波頻率2~18KHz)
最低轉(zhuǎn)速:通用型150rpm,高精度型可更低.
最高轉(zhuǎn)速:100~30,000rpm可選.
轉(zhuǎn)速精度:±1rpm/最高轉(zhuǎn)速
調(diào)速范圍:1:10,高精度型1:100.
最大轉(zhuǎn)矩:150%.
轉(zhuǎn)矩特性:恒轉(zhuǎn)矩輸出特性
激活轉(zhuǎn)矩:通用型:200%,電瓶車:400%,牽引電機(jī):600%.
制動轉(zhuǎn)矩:20%以上,更高能力可選.
返饋裝置:三相霍爾(相差120°).高精度及伺服型用光碼盤.
基本功能:正反轉(zhuǎn),多段速度.
7--無刷直流電機(jī)與傳統(tǒng)直流有刷電機(jī)的比較
無刷直流電機(jī)因?yàn)闆]有碳刷與換向器,所以沒有維修與保養(yǎng)的需要;由于采用永磁轉(zhuǎn)子,沒有激磁損耗的,綜合效率高出10~20%左右(依據(jù)功率大小而定),低速轉(zhuǎn)矩更大,激活轉(zhuǎn)矩可達(dá)額定3倍,轉(zhuǎn)速精度可達(dá)1/3000,不受電壓與負(fù)載變動的影響.電機(jī)可以做成密閉型或防塵防爆型等結(jié)構(gòu).因此能夠完全取代傳統(tǒng)有刷直流電機(jī),而且運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用更低,沒有保養(yǎng)維修的煩惱，無刷直流與有刷直流及歐盟CEMED標(biāo)準(zhǔn)的效率比較請參見圖7。.
圖7各種直流電機(jī)效率比較圖
8無刷直流電機(jī)與異步機(jī)加變頻器的比較
雖然當(dāng)今交流變頻調(diào)速非常普遍,但是變頻調(diào)速受限于異步電機(jī)的低效率,電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在低速時(shí)轉(zhuǎn)矩變小,諧波損耗大,速度變動率大,動態(tài)性能不佳等缺失;雖然采用速度死循環(huán)矢量控制或直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器時(shí)其可以滿足性能需要,但是購置費(fèi)用偏高,而且異步電機(jī)的效率,功因,低速發(fā)熱仍然無法改善.
我們在注塑機(jī)行業(yè)與變頻器節(jié)能改造作比較,無刷直流電機(jī)的綜合節(jié)電率比交流變頻要高出20%以上,注塑機(jī)沒有降低生產(chǎn)速度(變頻器降低約3%),電機(jī)溫升相差20℃.
在風(fēng)機(jī)水泵壓縮機(jī)的負(fù)載上,功率--速度曲線實(shí)際上應(yīng)該達(dá)到三次方關(guān)系,但使用變頻器驅(qū)動異步電機(jī)其曲線可能只有平方比例或稍差;采用無刷直流電機(jī)驅(qū)動其曲線可以接近三次方曲線特性,節(jié)電效果更好.
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