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機電一體化直流無刷電機的特點與不足


機電一體化直流無刷電機的特點與不足

  直流無刷電機是同步電機的一種,無刷直流電機由電動機主體和驅動器組成,是一種典型的機電一體化產品。直流無刷電機具有響應快速、較大的起動轉矩、從零轉速至額定轉速具備可提供額定轉矩的性能,但直流電機的優點也正是它的缺點,因為直流電機要產生額定 負載下恒定轉矩的性能,則電樞磁場與轉子磁場須恒維持90°,這就要藉由碳刷及整流子。

  碳刷及整流子在電機轉動時會產生火花、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性能須用復雜控制技術才能達到。現今半導 體發展迅速功率組件切換頻率加快許多,提升驅動電機的性能。

  有很多微處理機將控制電機必需的功能做在芯片中,而且體積越來越小;像模擬/數字轉換器、脈沖寬度調制等。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上缺失的一種應用。

  微處理機速度亦越來越快,可實現將交流電機控制置于一旋轉的兩軸直交坐標系統中,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的性能。

  實用性新型無刷電機是與電子技術、微電子技術、數字技術、自控技術以及材料科學等發展緊密聯系的。它不僅限于交直流領域,還涉及電動、發電的能量轉換和信號傳感等領域。

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