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永磁同步電機與無刷直流電機的性能比較
文章來源:永阜康科技 更新時間:2024/8/9 10:41:00
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   永磁同步電機(PMSM或者BLAC)和無刷直流電機(BLDC)在多個方面存在明顯的區別,主要包括以下幾點:

一、反電動勢波形

      永磁同步電機:具有正弦波的反電動勢波形。這種波形特性使得永磁同步電機在運行時更加平穩,減少了電磁噪聲和振動。

      無刷直流電機:具有梯形波的反電動勢波形。這種波形使得無刷直流電機在控制上更為簡單,但可能會帶來一定的電磁噪聲和振動。

二、轉子磁鋼形狀及磁場分布

      永磁同步電機:轉子磁鋼形狀通常呈面包形,以在氣隙中產生的磁通密度盡量呈正弦形分布。這種設計有助于消除諧波磁場,改善電機性能。

     無刷直流電機:轉子磁鋼的形狀呈弧形(瓦形),磁極下定轉子氣隙均勻,氣隙磁通密度呈梯形分布。這種設計簡化了電機的結構,但可能在某些情況下影響電機的性能。

三、定子電樞繞組

      永磁同步電機:采用短距分布式繞組,這種繞組方式能最大限度地消除諧波磁動勢,提高電機的運行穩定性和效率。

      無刷直流電機:多采用整距集中式繞組,這種繞組方式簡化了電機的制造工藝,但可能造成比較大的磁鋼發熱。

四、控制策略

      永磁同步電機:永磁同步電機控制策略復雜,需要連續的位置傳感器如高精度編碼器來實時檢測轉子位置。三相繞組同時工作,每相電流相差120電角度,要求有精確的位置控制算法。控制精度高。

      無刷直流電機:無刷直流電機控制策略相對簡單,通常通過檢測轉子位置來確定換相的時機,控制電流的方向和大小。在控制過程中,每相電流在120°電角度內導通,每60°電角度換相,只需要換相點位置檢測。

五、性能特點

      永磁同步電機:具有結構簡單、維護方便、NVH性能好等優點,但控制復雜和成本高。特別適用于需要靜音以及精確控制,但對成本不敏感的場合。

      無刷直流電機:同樣具有結構簡單、維護方便、控制簡單和價廉等優點,但NVH性能較差。特別適用于需要結構簡單可靠,但對成本敏感的場合。

      綜上所述,永磁同步電機和無刷直流電機在反電動勢波形、轉子磁鋼形狀及磁場分布、定子電樞繞組、控制策略以及性能特點等方面存在顯著的差異。選擇哪種電機取決于具體的應用場景和需求。

 
 
 
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