兩種同步電機是無刷直流電動機以及永磁同步電動機,這兩種電動機都屬于同步電動機的類別,那么他們在運行上會有什么差異呢?運行的原理是什么?
1. 無刷直流電動機:
其出發(fā)點是用裝有永磁體的轉(zhuǎn)子取代有刷直流電動機的定子磁極,將原直流電動機的轉(zhuǎn)子電樞變?yōu)槎ㄗ?。有刷直流電動機是依靠機械換向器將直流電流轉(zhuǎn)換為近似梯形波的交流,而BDCM是將方波電流(實際上也是梯形波)直接輸入定子,其好處就是省去了機械換向器和電刷,也稱為電子換向。為產(chǎn)生恒定電磁轉(zhuǎn)矩,要求系統(tǒng)向BDCM輸入三相對稱方波電流,同時要求BDCM的每相感應電動勢為梯形波,因此也稱BDCM為方波電動機;
2. 永磁同步電動機(簡稱PMSM):
其出發(fā)點是用永磁體取代電勵磁式同步電動機轉(zhuǎn)子上的勵磁繞組,以省去KAF87減速機 的勵磁線圈、滑環(huán)和電刷。PMSM的定子與電勵磁式同步電動機基本相同,要求輸入定子的電流仍然是三相正弦的。為產(chǎn)生恒定電磁轉(zhuǎn)矩,要求系統(tǒng)向PMSM輸入三相對稱正弦電流,同時要求PMSM的每相感應電動勢為正弦波,因此也稱PMSM為正弦波電動機。
同步電動機的最大優(yōu)點是調(diào)節(jié)勵磁電流可以改變功率因數(shù)。在一定有功功率下,改變可得到同步電動機的U形曲線。過勵時從電網(wǎng)吸收超前無功功率,欠勵時從電網(wǎng)吸收滯后無功功率。
當改變同步電動機的勵磁電流時,能夠改變同步電動機的功率因數(shù),這點是三相異步電動機所不具備的。當改變勵磁電流時,同步電動機功率因數(shù)變化的規(guī)律可以分為三種情況,即正常勵磁狀態(tài)、欠勵狀態(tài)和過勵狀態(tài)。同步電動機拖動負載運行時,一般要過勵,至少運行在正常勵磁狀態(tài),不要讓它運行在欠勵狀態(tài)。
直流無刷電機與永磁同步電機區(qū)別
無刷直流電機通常情況下轉(zhuǎn)子磁極采用瓦型磁鋼,經(jīng)過磁路設計,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,因此感應反電動勢也是梯形波的。無刷直流電機的控制需要位置信息反饋,必須有位置傳感器或是采用無位置傳感器估計技術(shù),構(gòu)成自控式的調(diào)速系統(tǒng)。控制時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PWM的方法進行控制即可。本質(zhì)上,無刷直流電機也是一種永磁同步電動機,調(diào)速實際也屬于變壓變頻調(diào)速范疇。?????
通常說的交流永磁同步伺服電機具有定子三相分布繞組和永磁轉(zhuǎn)子,在磁路結(jié)構(gòu)和繞組分布上保證感應電動勢波形為正弦,外加的定子電壓和電流也應為正弦波,一般靠交流變壓變頻器提供。永磁同步電機控制系統(tǒng)常采用自控式,也需要位置反饋信息,可以采用矢量控制(磁場定向控制)或直接轉(zhuǎn)矩控制的先進控制方式。?????
兩者區(qū)別可以認為是方波和正弦波控制導致的設計理念不同。最后明確一個概念,無刷直流電機的所謂“直流變頻”實質(zhì)上是通過逆變器進行的交流變頻,從電機理論上講,無刷直流電機與交流永磁同步伺服電機相似,應該歸類為交流永磁同步伺服電機;但習慣上被歸類為直流電機,因為從其控制和驅(qū)動電源以及控制對象的角度看,稱之為“無刷直流電機”也算是合適的。????
無刷直流電機通常情況下轉(zhuǎn)子磁極采用瓦型磁鋼,經(jīng)過磁路設計,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,因此感應反電動勢也是梯形波的。無刷直流電機的控制需要位置信息反饋,必須有位置傳感器或是采用無位置傳感器估計技術(shù),構(gòu)成自控式的調(diào)速系統(tǒng)??刂茣r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PWM的方法進行控制即可。???
本質(zhì)上,無刷直流電動機也是一種永磁同步電動機,調(diào)速實際也屬于變壓變頻調(diào)速范疇。????????
通常說的永磁同步電動機具有定子三相分布繞組和永磁轉(zhuǎn)子,在磁路結(jié)構(gòu)和繞組分布上保證感應電動勢波形為正弦,外加的定子電壓和電流也應為正弦波,一般靠交流變壓變頻器提供。永磁同步電機控制系統(tǒng)常采用自控式,也需要位置反饋信息,可以采用矢量控制(磁場定向控制)或直接轉(zhuǎn)矩控制的先進控制?策略。???
兩者區(qū)別可以認為是方波和正弦波控制導致的設計理念不同。??