0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

无人机及机器人领域为何广泛采用无刷直流电机

独爱72H 来源:网络整理 作者:佚名 2020-03-31 20:52 次阅读

(文章来源:网络整理)
直流电机的大多数结构形式都是基于磁力的使用方式设计的,它们包含许多内部机构,一部分是是电子的,另一部分是机电的。传统直流电机的一个特点是换向器,其功能是交替电流的方向。无刷直流电机代表了传统直流电动机的一种改进形式,它的功率更大,没有滑动触点,使用寿命更长,更适合于许多应用领域。 越来越多的使用交流或交流电机,这是另一类电机的成员和巨大的竞争,直流电机仍然是非常重要,由于它们的特殊性,特别是速度和扭矩可以在很宽的范围内精确控制,因此,它们广泛应用于工业领域。

传统直流电机的设计是基于简单的结构和相对较少的元件,主要支撑元件是定子和转子,定子是一个不可移动的固定部件,由电磁铁或永磁体组成(通常是小部件)。转子,安装在定子内部,这是一个旋转部件。传统的直流电机也是基于电磁铁原理,定子和转子组成的直流电机被称为内转子电机,相反的结构被称为外转子电机。转子的绕组通过换向器连接,它是一个极性变换器,以电刷的形式连接由导电材料制成的滑动触点。电刷常用材料包括石墨和富含铜和银金属的混合体。

在运行中,电刷触点对直流电机的功能具有决定性的重要性,这是因为当直流电流过转子的绕组或转子本身时,它就会电磁化,并根据定子的特性产生磁力,由于同极相斥,相反极相吸引,这就产生了转子的旋转,在原则上很快就会消失。因此,为了保持连续旋转,电流的方向必须周期性的反转,直流电机的换向器由电刷组成,是负责极性规则反转的部件。

此外,电刷式直流电机的结构根据定子绕组和定子绕组的连接方式而变化,在串绕电机中,磁场绕组和转子绕组是串联的,一个接一个地连接在一起,这就为交流反馈奠定了基础。对应的是并联或并联电机,其中两个线圈并联连接,复合电机是串并联设计的组合,根据其尺寸,该类型支持多种操作行为,并显示两种类型的结构的优点。

与无刷直流电机相竞争的设计是无刷直流电机或简称无刷直流电机,顾名思义,这种设计在一个重要方面不同于经典的结构-它不包含机械滑动接触或电刷。机械换向器的作用由一个电子电源电路接管,该电路在传感器的帮助下跟踪转子的位置,表现为电子换向器的一种形式。例如,通过集成控制算法,在许多应用中可以在没有传感器的情况下执行换向器功能。

因此,无刷直流电机的结构可以与无阻尼同步电动机的结构相比较,但具有更灵活的控制可能性;此外,由于加入了逆变电路,无刷直流电机可以用直流电供电。无刷直流电机,或者更确切地说是集成定子的磁线圈,通常是三相结构。由于这两种结构的性能特点有着根本的不同,因此必须对采用电刷还是无刷直流电机作出基本的选择。

考虑电刷和无刷换向器系统的影响和它们之间的区别,特别是直流电机的使用寿命,由于滑动触点或电刷是机械操作的物理部件,因此它们经常磨损,因此,它们的使用寿命是有限的,高转速也会对电刷的使用寿命产生重大影响。另一方面,无刷直流电机的使用寿命仅受其内部集成的滚珠轴承的限制,在相对可靠的程度上进行运行。由于没有机械摩擦,换向器上不会形成火花,从而防止电刷起火的危险。电刷还具有在特定环境条件下限制使用的效果。例如,在高真空应用中,只能考虑无刷直流电机。

与电刷电机相比,无刷直流电动机在性能上有许多优点,它们可能根据应用而变化,并以不同的方式表现出来,但作为一个规则,它们包括更高的起动转矩、最大精度的控制器,而且更能抵抗负载波动和更高的转速。电刷结构提供了几个操作优势-设置转子的运动,所有需要的是提供一个电压到两个接触。能如此容易地投入运行的电动机种类不多。相比之下,无刷直流电机不需要电子换向器系统,其启动操作要复杂得多。还必须考虑到价格因素,因为上述电子模块以及经常纳入无刷直流电机的传感系统往往成本更高。

由于无刷直流电动机的诸多性能优势,其应用范围不断扩大,在众多的工业领域中,无刷电机已经取代了传统的设计,出现了许多新兴行业和子领域。特别是,它们的转速和扭矩相对简单,加上它们的精确调节和高动态性,具有集成永磁的直流电机在需要非常精确的控制和低转矩的应用中被发现,例如在机器人无人机领域,无刷直流电机在模型飞机和无人机用户中非常受欢迎,主要方面原因是性能和重量之间的关系以及较大的结构尺寸设计范围,紧凑型无刷直流电机已经使更轻的无人机模型成为可能。
(责任编辑:fqj)

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 无刷直流电机

    关注

    61

    文章

    691

    浏览量

    46430
  • 无人机
    +关注

    关注

    230

    文章

    10550

    浏览量

    182929
收藏 人收藏

    相关推荐

    直流电机的工作原理及应用

    )是一种运用电子换向技术的直流电机,优点众多,在电子产品里广泛应用。它主要由定子、转子、位置传感器和电子换向电路构成。定子一般由绕组与铁芯组成,绕组通三相交流电以产生旋转磁场。转子则由永磁体组成,其磁场与定子旋转磁场相互作用产生
    的头像 发表于 11-22 11:17 521次阅读

    直流电机是什么?它有什么特点?

    直流电机(Brushless DC Motor,简称BLDC)是一种没有电刷和换向器的电机,它通过电子方式实现换向。这种电机在许多应用中
    的头像 发表于 10-23 10:48 1210次阅读

    直流电机是什么?有直流电机的工作原理是什么?

    直流电机是一种常见的直流电机,它通过电刷和换向器来实现电流方向的改变,从而驱动电机旋转。有直流电机
    的头像 发表于 10-22 16:03 973次阅读

    直流电机有哪些型号?如何分类的?

    直流电机是一种将直流电能转换为机械能的电机广泛应用于各种工业、交通和家用电器等领域直流电机
    的头像 发表于 10-22 14:20 1138次阅读

    探索直流电机驱动方案的技术应用

    在当今科技飞速发展的时代,直流电机以其高效、可靠、低噪音等诸多优点,在众多领域得到了广泛的应用。而无
    的头像 发表于 10-08 09:48 519次阅读

    利用直流电机简化传感器式电机控制

    电子发烧友网站提供《利用直流电机简化传感器式电机控制.pdf》资料免费下载
    发表于 09-24 11:07 0次下载
    利用<b class='flag-5'>无</b><b class='flag-5'>刷</b><b class='flag-5'>直流电机</b>简化传感器式<b class='flag-5'>电机</b>控制

    直流电机的类型和工作原理

    直流(BLDC)电机,也被称为电子换向电机(ECM或EC电机)或同步
    的头像 发表于 06-20 15:36 3949次阅读
    <b class='flag-5'>无</b><b class='flag-5'>刷</b><b class='flag-5'>直流电机</b>的类型和工作原理

    BLDC电机与有直流电机的区别

    电机作为现代工业自动化的关键组成部分,广泛应用于各种设备和系统中。其中,直流电机(Brushless Direct Current Mo
    的头像 发表于 06-18 15:50 1087次阅读

    直流电机测量好坏的方法有哪些

    直流电机(BLDC)是一种广泛应用于各种应用领域电机,如
    的头像 发表于 06-04 17:01 4770次阅读

    直流电机矢量控制技术详解

    直流电机(Brushless DC Motor,简称BLDC)作为现代电机技术的重要代表,以其高效、低噪音、长寿命等优点,在工业、家电、电动交通等
    的头像 发表于 06-04 16:18 1867次阅读

    永磁直流电机的控制方法

    永磁直流电机(BLDCM)因其高效率、高功率密度、低维护成本等优点,在电动汽车、航空航天、工业自动化等领域得到了广泛应用。为了充分发挥永
    的头像 发表于 06-03 18:21 1625次阅读

    用STM32控制步进电机直流电机的区别是什么?

    因为现在的项目做的是机电类控制 对控制的位置精度方面的要求比较高 目前公司采用的是步进电机的驱动方式 因为在ST官网看的比较久 觉得ST在直流电
    发表于 05-06 06:43

    直流电机驱动单元

    NEWUnitBLDCDriverUnitBLDCDriver是一款专为直流电机(BLDC)设计的驱动单元,采用I2C通信接口,可同时挂载多路
    的头像 发表于 04-13 08:29 820次阅读
    <b class='flag-5'>无</b><b class='flag-5'>刷</b><b class='flag-5'>直流电机</b>驱动单元

    实现更高效运行,直流电机对驱动技术有何要求

    ,永磁磁场直流电机里就有着我们十分熟悉的有直流电机。   有
    的头像 发表于 04-11 00:17 2791次阅读

    直流电机(BLDC)运转工作原理图

    直流电机(BLDC)以电子换向器取代了机械换向器,所以直流电机既具有
    的头像 发表于 03-20 17:11 4174次阅读
    <b class='flag-5'>无</b><b class='flag-5'>刷</b><b class='flag-5'>直流电机</b>(BLDC)运转工作原理图