2018-09-25
典型的內轉子結構的無刷直流永磁電機(BLDCM)與其相對應的傳統有刷直流永磁電機(PMDCM))相比較,由于消除了電/換向器的機械接觸,原先在里面的旋轉電樞變成外面的靜止電樞,原先在外面的靜止永磁體磁極卻變成了里面的旋轉永磁體轉子。
經過這樣的內外交替變換之后,使電動機具有比較高的力矩/慣量比值,能夠提供比較大的輸出功率、比較長的壽命和比較高的可靠性、比較高的運行速度等。因此,從考慮電動機性能的觀點出發,無刷直流永磁電機將成為最佳的選擇。從考慮成本的角度出發,當按照應用的總成本來評價時,即在產品的總壽命上計算,無刷直流永磁電機有時也是最佳的選擇。
性能對比分析
無刷直流永磁電機(以下簡稱BLDCM)與有刷直流永磁電機(以下簡稱PMDCM)的一般性比較,主要從換向、維護、機械特性、效率、體積功率等11個方面進行對雙分析。
換向
BLDCM借助轉子位置傳感器實現電子換向;
PMDCM由電刷和換向器進行機械換向。
維護
BLDCM由于沒有電刷和換向器,很少需要維護
PMDCM需要周期性維護
機械(速度/力矩特性
BLDCM平(硬),在負載條件下能在所有速度上運行;
PMDCM中等平(中等硬),在較高速度上運行時,電刷摩擦增加,有用力矩減小。
效率
BLDCM由于沒有電刷壓降,所以效率高;
PMDCM中等。
輸出功率/外形尺寸之比
BLDCM由于電樞繞組設置在與機殼相連的定子上,容易散熱。這種優異的熱傳導特性允許減小電動機的尺寸,所以輸出功率外形尺寸之比高;
PMDCM中等/低。電樞產生的熱量消散在氣隙內,這樣增加了氣隙溫度,從而限制了輸出功率外形尺寸之比。
轉動慣量
BLDCM轉動慣量低。因為永磁體設置在轉子上,改善了動態響應;
PMDCM轉動慣量高,限制了動態特性。
速度范圍
BLDCM比較寬。沒有電/換向器給予的機械限制;
PMDCM比較窄,存在電刷給予的機械限制。
電氣噪聲
BLDCM低;PMDCM電刷的電弧將對附近的設備產生電磁干擾。
制造價格
BLDCM比較高,PMDCM比較低。
控制
BLDCM控制復雜且價格較貴;PMDCM控制簡單和價格適宜。
控制要求
BLDCM:為了使電動機運轉必須要有控制器,但同樣的控制器可用于變速控制;
PMDCM:對于一個固定的速度而言,不需要控制器;有變速要求的時候才需要控制器。