产业用无刷直流电机

似以转速的平方关系增加，所以输入功率增加比例更大。
(2) 负载的最大转矩
负载的等效转矩，Teq不得超过电动机连续额定转矩，负载的最大转矩不得超过电动机的允许过载转矩, 如图5所示。  
    
图5  负载的等效转矩 
 (3) 转动惯量
减速比i是电动机转速nM和负载转速nL之比，在不计减速机构效率时，两方功率平衡TM·nM= TL·nL，所以i= nM/nL，i= TL/TM，减速机构相当于放大了电动机的转矩，减小了电动机转速。负载转动惯量JL折算到电动机轴上的转动惯量JL’和电动机自身转动的惯量JM之和是：JL’ + JM = JL/i2+JM ，如果负载质量为m，以V为速度运动，则：
           1/2mV2=1/2JLω2，  JL=mV2/ω2
    利用   JL’=JL/i2 , 得     JL’+JM=JL/i2+JM=J
(4) 减速比i的选择
任何瞬时，以下方程都成立
TM=TL+Bω+J·dω/dt
其中TM是电动机输出转矩，TL是负载和库仑转矩之和，B是阻尼系数，J是系统转动惯量，TL、B、J都是折算到电动机轴上的等效资料，ω是电动机的角速度。对于系统转动惯量J大的系统宜选择大减速比i的减速机构。对于要求加速快而J又显著较大时，宜选用i=√JL/JM，就是选择i，使负载折算转动惯量JL’等于电动机转动惯量JM。过大的J·dω/dt容易引起负转速波动或震荡，因此应使ω缓变，避免ω突变；如果确需ω突变，则应选用伺服型系统，而不应选用任何一种类型的调速系统，如果J·dω/dt远大于TL、Bω，则在停机时，无刷电动机将在发电机状态工作，在这种状态下，直流母线电压会急剧增长，危及功率器件。为此需在直流母线上增加过压放电电路或使指令电压Vc缓变，使ωM逐渐降到安全角速度再切断速度指令。否则，需另加制动器以适应快速停转的需要。对于频繁启动或正反转的系统也应遵守软启动、软停止、再启动的原则，并且要核算等效电流Ieq
Ieq=√∑Ii2·ti/∑ti ≤IN
(5) 多台电动机的高速同步旋转
无刷直流电动机适应多台电动机中高速同步旋转，其转速相差不超过1%。这时需多台电动机共享一个速度指令，对于多台电动机相距远时，需用V/f-f/V变换技术来传递速度指令，防止速度指令电平Vc在传递中因衰减不同而引起指令误差。
(6) 恒张力（F）系统
 恒张力（F）系统选用无刷直流电动机作为卷绕机构动力时，电动机的最高转速
ηmax=       ，电动机的最大转矩Tmax=F·Dmax/2，其中Dmin和Dmax对应卷筒的最小和最大直径（m），V是卷绕物的线速度（m/min），F为恒张力（N），最大转矩Tmax（N·m），负载功率P=FV/60（W）。
4-无刷直流电动机特点
*容量范围大:标准品可达400kW,更大容量可以订制.
*电压种类多:直流供电,交流高低电压均不受限制.
*低频转矩大:低速可以达到理论转矩输出,激活转矩可以达到两倍或更高.
*高精度运转:不超过1 rpm.(不受电压变动或负载变动影响).
*高效率:所有调速装置中效率最高,比传统直流电机高出5~30%.
*调速范围:简易型/通用型(1:10),高精度型(1:100),伺服型.
*过载容量高:负载转矩变动在200%以内输出转速不变.
*体积弹性大:实际比异步电机尺寸小,可以做成各种形状.
*可设计成外转子电机(定子旋转).
*转速弹性大:可以几10转到106转.
*制动特性良好,可以选用四象限运转.
*可设计成全密闭型,IP-54,IP-65,防爆型等均可.
*允许高频度快速激活,电机不发烫.
*通用型产品安装尺寸与一般异步电机相同,易于技术改造.
5二种电机在不同控制方式下的比较二种电机在不同控制方式下的效率比较如图5所示 
图5  二种电机在不同控制方式下的效率比较
6--依托无刷直流电动机
 图6-依托无刷直流电动机的外形图
无刷直流电动机具有高效率,高精度,高转矩三高特性,能够轻松取代带速反馈的进口矢量控制变频器(或直接转矩控制),变频电机,直流有刷电机等;同时也可以取代不需高精度定位的伺服控制器,外形图如图6所示。是目前产业自动化与节电现代化的最重要驱动装置之一。.
无刷直流电机产品规范
容量范围: ~ 400 kW
极    数:2 ~ 48 极
电    压:直流电压,电瓶电压,单相,三相交流高低压可选.
频    率:50,60,400 Hz ,直流.
框    号:标准品45~355M,非标产品欢迎订制.
保护方式:IP-44/IP-54
速度指令:电位器,0~5V,4~20mA,RS-485
加减速时间:0.1 ~ 120S
绝缘等级:B级绝缘(F极可选)
控制方式:PWM (载波频率2~18 K Hz)
最低转速:通用型150rpm,高精度型可更低.
最高转速:100 ~ 30,000 rpm可选.
转速精度:±1 rpm/最高转速
调速范围:1:10,高精度型1:100.
最大转矩:150%.
转矩特性:恒转矩输出特性
激活转矩:通用型:200%,电瓶车:400%,牵引电机:600%.
制动转矩:20%以上,更高能力可选.
返馈装置:三相霍尔(相差120°).高精度及伺服型用光码盘.
基本功能:正反转,多段速度.
7--无刷直流电机与传统直流有刷电机的比较
   无刷直流电机因为没有碳刷与换向器,所以没有维修与保养的需要;由于采用永磁转子,没有激磁损耗的问题,综合效率高出10~20%左右(依据功率大小而定),低速转矩更大,激活转矩可达额定3倍,转速精度可达1/3000,不受电压与负载变动的影响.电机可以做成密闭型或防尘防爆型等结构.因此能够完全取代传统有刷直流电机,而且运转费用更低,没有保

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