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无刷直流电机应用前景

作者:音曼顿 浏览: 发表时间:2022-04-10 17:20:26

      无刷直流电机由于结构简单、出力大、和效率高等特点,已在国防、航空航天、机器人、工业过程控制、精密机床、汽车电子、家用电器、消费电子和办公自动化等领域中得到较好的应用。目前全球无刷电机市场规模在200亿美元左右,且保持7%左右的年复合增长率。本文将简单介绍无刷电机优点及在部分领域的应用。

无刷电机优点:

(1)无电刷、低干扰

无刷电机去除了电刷,最直接的变化就是没有了有刷电机运转时产生的电火花,这样就极大减少了电火花对遥控无线电设备的干扰。

(2)噪音低,运转顺畅

无刷电机没有了电刷,运转时摩擦力大大减小,运行顺畅,噪音会低许多,这个优点对于模型运行稳定性是一个巨大的支持。

(3)寿命长,低维护成本

应用领域:

1、汽车应用

      当前新能源汽车持续火热,而新能源与传统汽车的最大区别就是三电系统,电机、电控、电池,也是新能源机车的核心技术。而除了动力驱动电机,在汽车空调、雨刮器、电动车门、安全气囊、电动座椅等都会用到电机驱动。汽车空调是汽车众多配套产品中比较重要的一种,汽车空调性能的好坏直接影响到乘客在乘车期间的舒适程度,也会间接地影响乘客对整车性能的印象和评价。汽车空调风机用驱动电机一般为恒定负载运行,风机电机及其控制系统和汽车空调性能的好坏有直接关系。汽车空调u家用空调的压缩机用电机驱动技术类似,以无刷直流电机驱动的空调压缩机将朝着更节能、更舒适的全直流变化变频方向发展。

2、航空航天应用

       航空航天电机由于其应用场合的特殊性,一般要求所用电机体积小、结构简单,无刷直流电机的特殊结构特点及其无位置传感器控制方式,使其在航空航天领域可望得到广泛的应用。航空航天用无刷直流电机的运行工况一般为变负载运行,要求其具有良好的高速控制精度和动态响应能力。


3、家用电器

      随着人们生活水平的提高和国家对节能减排的日益重视,家用电器正朝着节能、低噪声、智能化和高可靠性方向发展,许多家用电器的驱动电机开始选用无刷直流电机。空调和冰箱中都有压缩机电机,传统的压缩机用电机通常为异步电机,其效率和功率因素较低,采用变频技术以后,情况有所改善。和异步电机相比,无刷直流电机具有明显的优点:(1)效率高;(2)转速不受电源频率限制,因此额定转速可以设计得较高,有利于
压缩机提高容量、减小体积;(3)功率因素高,降低了逆变器的容量要求。如果将无刷直流电机应用于压缩机中,将会满足现代社会节能和环保的要求,显著改善压缩机的整机性能。除空调外,吸尘器、搅拌机、电吹风机、摄像机和家用电风扇等其他家用电器也正逐步采用无刷直流电机代替目前使用较多的直流电机、单相异步电机和变压变频驱动式异步电机。无刷直流电机不仅能克服传统家用电机的部分缺点,给人们的居家生活带来更高的舒适性,还能降低能源损耗,更好地实现能源的可持续发展。


4、其他工业应用

        无刷直流电机控制系统是集有刷直流电机和交流异步电机驱动控制系统优点于一身的几点一体化产品。随着系统永磁材料及电力电子器件性能的提高和价格的降低,无刷直流电机驱动系统在工业中的应用越来越多,已成为工业驱动电机主要发展方向之一。目前,在民用和军用的机器人和机械臂驱动电机应用中,无刷直流电机所占比例较大,已开始出现替代步进电机和传统直流伺服电机驱动机器人的发展趋势。大功率的无刷直流电机在低速、环境恶劣和有一定调速性能要求的场合也有着很好的应用前景,如无齿轮曳引机电梯驱动、抽水蓄能、钢厂轧机传动等,具有调速动态响应快、跟踪误差小、静差率小和调速范围宽等特点。除以上应用场景,目前已经实用化的无刷直流电机应用领域还包括医疗器械、纺织机械、印刷机械和数控机床等行业。

                                                                                               



       在全球碳达峰及碳中和背景下,控制碳排放以及寻求更优的能源利用途径成为各国家、企业界的共同目标。同时在物联网程度的逐步加深,对产品的可控制性要求提升,无刷直流电机的控制系统的可靠性和灵活性将使其在节能化和智能化浪潮中得到更广泛的应用。



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