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知識前沿-無刷DC永磁電機和無刷DC永磁電機的比較

發布時間:2021-07-28 08:09

做飯的時候食物很重要,走路的時候鞋子很重要,逛街的時候錢很重要,生病的時候身體健康很重要…事實證明,適用性是最好的選擇,根據不同的條件和需求進行選擇才是最明智的。今天,女士將談談無刷DC永磁電機和有刷DC永磁電機的異同和適用性,可能會給你一些啟發。

與相應的傳統無刷DC永磁電機(PMDCM)相比,典型的內轉子無刷直流電機(BLDCM)結構消除了電機與換向器之間的機械接觸,內部原始旋轉電樞成為外部靜止電樞,而外部原始靜止永磁磁極成為內部旋轉永磁轉子。

經過這種內外交替,電機具有較高的扭矩/慣性比,可以提供較大的輸出功率、較長的使用壽命、較高的可靠性和較高的運行速度。因此,考慮到電機性能,無刷DC永磁電機將是最佳選擇。從成本的角度來看,按照應用的總成本來評價,也就是按產品的總壽命來計算,無刷DC永磁電機有時是最佳選擇。

成本與壽命對比分析

銷售價格在40元到45元左右的典型無刷DC永磁電機,就主要力和能量指標而言,相當于銷售價格在150元左右的無刷DC永磁電機。顯然,無刷DC永磁電機的價格從40元到45元都低于同等的無刷DC永磁電機。但是,這是電機的初始成本,不是總成本。如果無刷DC永磁電機只能使用2000h,而使用無刷DC永磁電機的最終產品壽命為20000h,則無刷DC永磁電機需要更換10次,總成本從400元到450元不等(不考慮停機和維護成本)。顯然,150元左右的無刷DC永磁電機實際上是更經濟有效的解決方案,因為它將持續產品的整個壽命。

績效對比分析

主要從換相、維護、機械特性、效率和體積功率等11個方面對無刷DC永磁電機(以下簡稱BLDCM)和有刷DC永磁電機(以下簡稱PMDCM)進行了總體比較分析。

低換向

無刷直流電機通過轉子位置傳感器實現電子換向;

PMDCM通過電刷和換向器進行機械換向。

維護

因為BLDCM沒有電刷和換向器,很少需要維護

PMDCM需要定期維護

低機械(速度/扭矩特性

BLDCM是平的(硬的),可以在負載條件下以所有速度運行;

PMDCM為中平(中硬),高速運轉時,電刷摩擦增大,有用扭矩減小。

效率

BLDCM因為沒有電刷壓降,所以效率高;

PMDCM中等。

輸出功率/總尺寸的比率

無刷直流電機易于散熱,因為電樞繞組設置在與外殼連接的定子上。這種優良的熱傳導特性使得電機的尺寸得以減小,因此輸出功率與整體尺寸之比很高;

PMDCM中/低。電樞產生的熱量消散在氣隙中,這增加了氣隙溫度并限制了輸出功率尺寸的比率。

低轉動慣量

BLDCM的轉動慣量低。由于在轉子上設置了永磁體,提高了動態響應;

永磁同步電機的高轉動慣量限制了其動態特性。

低速范圍

BLDCM比較寬。電氣/換向器沒有機械限制;

PMDCM比較窄,有刷子給的機械限制。

電氣噪聲

低BLDCMPMDCM電刷的電弧會對附近設備造成電磁干擾。

制造價格

無刷直流電機較高,永磁直流電機較低。

控制

無刷直流電機控制復雜,價格昂貴。PMDCM控制簡單,價格合適。

控制要求

BLDCM:為了使電機運轉,必須有控制器,但同樣的控制器可以用于變速控制;

PMDCM:對于固定速度,不需要控制器;只有在需要變速時才需要控制器。

綜合情況比較

當然,在那些工作時間短或工作壽命短的應用中,無論是民用產品還是軍用產品,甚至在一些航空航天技術領域,無控制器的有刷DC永磁電機,借助現代科技和先進的制造技術,可以完美解決有刷換向器的機械接觸問題,比無刷DC永磁電機具有更高的運行可靠性,成為用戶的首選產品。

以上非官方內容僅代表個人觀點。

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