交直流伺服電機技術的行業(yè)應用現狀分析

自動控制系統(tǒng)不僅在理論上飛速發(fā)展，在其應用器件上也日新月異。模塊化、數字化、高精度、長壽命的器件每隔3～5年就有更新換代的產品面市。

傳統(tǒng)的交流伺服電機特性軟，并且其輸出特性不是伺服電機單值的；步進電機一般為開環(huán)控制而無法準確定位，電動機本身還有速度諧振區(qū)，pwm調速系統(tǒng)對位置跟蹤性能較差，變頻調速較簡單但精度有時不夠，直流電機伺服系統(tǒng)以其優(yōu)良的性能被廣泛的應用于位置隨動系統(tǒng)中，但其也有缺點，例如結構復雜，在超低速時死區(qū)矛盾突出，并且換向刷會帶來噪聲和維護保養(yǎng)問題。

目前，新型的永磁交流伺服電機發(fā)展迅速，尤其是從方波控制發(fā)展到正弦波控制后，系統(tǒng)性能更好，它調速范圍寬，尤其是低速性能優(yōu)越。

無刷直流電動機的工作原理

直流無刷電機由于機械電刷的使用，存在機械摩擦、噪聲、電火花、無線電干擾等一系列問題，再加上制造成本高及維修困難等特點，從而大大的限制了它的應用范 圍。  無刷直流電動機利用電子轉向器取代了機械電刷和機械換向器，保持了有刷直流電動機的優(yōu)異特性，又革除了電刷和換向器的“頑疾”。具有結構簡單，性能可 靠，效率高，維護簡便等優(yōu)點。  無刷直流電動機通常是由電動機本體、轉子位置傳感器和功率開關電路三部分組成。圖1是無刷直流電動機的原理框圖。圖中位置傳感器的作用是檢測電機轉子的 的位置，為電子換向器提供轉子的位置信息，實現無接觸式的電子換向。  圖2-1中開關電路中的逆變器采用三相六拍導通方式。每一瞬間有兩相同時導通，另一相不導通，每相繞組連續(xù)導通120電角度，每隔60度電角度定子繞組 電流換相一次。電機順時針旋轉360度電角度內，3路位置傳感器信號的狀態(tài)組成的狀態(tài)字從101-100-110-010-011-001進行變化。狀態(tài) 字發(fā)生變化的時刻也是定子繞組電流將要發(fā)生換相的時刻。

這里看看無刷電機KV值定義為：轉速/V，意思為輸入電壓增加1伏特，無刷電機空轉轉速增加的轉速值。由此無刷電機電壓的輸入與電機空轉轉速是遵循嚴格的 線性比例關系的，值越大，電壓增加，轉速增加的越快，KV值越大的電機，峰值電流就越大，并不是越大越好，扭力會有所犧牲的，峰值功率會很大KV乘以電壓 等于電機每分鐘的轉數。至于是不是越高越好，當然不是，相應的KV有相應的扭力可以配相應的槳。在采購無刷電機的時候對這里的技術參數不懂，我們都有這方 面的技術支持的哦。

如工業(yè)縫紉機用無刷直流電動機

其優(yōu)點為可以實現正反轉．快速啟動與制動，定位精度高，過載能力大，振動低，同時實現工業(yè)縫紉機的自動返縫、自動割線和自動挑線三個自動控制功能。此外，在數控加工設備、工業(yè)智能機器人、自動化生產流水線、自動紡織、包裝、冶金等，采用無刷直流電機可以滿足機械設備的高精度、高效率、高性能的要求。一些要求控制速度和位置的輕工機械中大多也采用無刷電動機。

在精密電子設備和器械中的應用

如骨科醫(yī)療器械由于手術的需要，要求其動力系統(tǒng)能在較寬的范圍連續(xù)變速，以適應銑縫、鉆孔、鋸等種場合的要求。而現有骨科醫(yī)療器械用驅動電機是單相交直流串勵電機及電壓調節(jié)器，其缺點是噪聲大；由于電刷和換相器的存在，致使手術前無法消毒，給手術的效果造成一定的影響；同時需要定時更換電刷及電機維護。而應用無刷直流電機作為驅動系統(tǒng)后，具有低噪音、寬范圍調速、體積小、重量輕等優(yōu)點。另外在計算機硬，軟盤驅動、錄象機鼓驅動、激光打印機、復印機、衛(wèi)星上太陽能帆板驅動、儀用通風機、血液分析儀、醫(yī)護監(jiān)控設備等領域的應用正在逐步取代有刷 電機。該類無刷直流電動機尺寸小、加工精度高，屬于技術密集型，其需求量巨大。