現(xiàn)代工業(yè)精密產(chǎn)品要求體積小、重量輕、可靠性高、效率高、成本競爭力強(qiáng)。無刷直流電機(jī)通過消除無刷直流電機(jī)所需的電刷和換向器，實(shí)現(xiàn)更長的使用壽命。在應(yīng)用中選擇無刷直流電機(jī)代替無刷直流電機(jī)時，必須根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中產(chǎn)品的性能和質(zhì)量要求進(jìn)行選擇。本文闡述了無刷直流電動機(jī)的缺點(diǎn)及應(yīng)用中應(yīng)注意的問題。

　　無刷直流電機(jī)需要控制電路

　　盡管連接電源是無刷直流電機(jī)運(yùn)行所需的全部，但無刷直流電機(jī)在沒有控制電路的情況下無法運(yùn)行。與無刷直流電機(jī)相比，無刷直流電機(jī)需要更復(fù)雜的驅(qū)動電路。

　　通過無刷直流電機(jī)線圈的電流由帶有外部傳感器的半導(dǎo)體控制電路進(jìn)行切換，以檢測轉(zhuǎn)子位置。當(dāng)電流在線圈中流動，使線圈和磁鐵具有相同的磁極時，它們之間的斥力使磁鐵旋轉(zhuǎn)離開固定線圈。另一方面，如果它們具有相反的磁極性，則力是有吸引力的，磁鐵運(yùn)動的控制就失去了。一旦磁鐵通過線圈磁極旋轉(zhuǎn)，需要反轉(zhuǎn)電流方向以保持斥力并保持磁鐵旋轉(zhuǎn)。

　　控制電路使用外部磁傳感器或類似裝置來檢測轉(zhuǎn)子的北極和南極位置。然后，通過在適當(dāng)?shù)臅r間（轉(zhuǎn)子極位置）交替打開和關(guān)閉晶體管或其他合適的開關(guān)來控制電流的定相。例如，如果控制電流具有每120交替的方波，則每60產(chǎn)生扭矩。

　　無刷直流電機(jī)有多種規(guī)格，以適應(yīng)不同的應(yīng)用

　　盡管有許多不同類型的電機(jī)，但有刷直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)仍被廣泛使用。許多供應(yīng)商提供許多型號。選擇電機(jī)時的關(guān)鍵考慮因素包括電機(jī)尺寸、扭矩和轉(zhuǎn)速（以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)為單位）。

　　無刷直流電機(jī)也有很多變化，傳感器和控制電路構(gòu)成了基本設(shè)計(jì)的一部分。在選擇無刷直流電機(jī)時，電機(jī)規(guī)格是一個重要因素，就像無刷直流電機(jī)一樣。然而，另一個必須考慮的因素是選擇內(nèi)轉(zhuǎn)子還是外轉(zhuǎn)子配置。

　　此外，與控制電路一起使用的位置傳感器需要根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向等規(guī)格進(jìn)行選擇。選項(xiàng)可能包括高分辨率光學(xué)編碼器或分解器，或不需要傳感器維護(hù)的無傳感器操作。

　　錯過考慮這些問題的機(jī)會可能導(dǎo)致選擇比要求更高性能的電機(jī)，并對開發(fā)的產(chǎn)品的材料成本產(chǎn)生負(fù)面影響。

　　外轉(zhuǎn)子無刷直流電動機(jī)的缺點(diǎn)

　　一種具有外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的無刷直流電動機(jī)，其具有嵌入有磁體的轉(zhuǎn)子，所述磁體圍繞包含線圈繞組的固定內(nèi)定子旋轉(zhuǎn)。

　　外轉(zhuǎn)子使這些電機(jī)的直徑大于內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)的直徑。因此，當(dāng)安裝電機(jī)的設(shè)備存在空間限制時，它們可能并不總是實(shí)用的。

　　電機(jī)的慣性矩與轉(zhuǎn)子的重量、直徑和長度（或厚度）成正比。換句話說，外轉(zhuǎn)子無刷直流電機(jī)具有更大的轉(zhuǎn)子慣性矩，因此啟動速度通常較慢，因?yàn)樗鼈冃枰嗟哪芰縼硇D(zhuǎn)。在需要快速啟動的應(yīng)用程序中，這是一個缺點(diǎn)。

　　此外，將旋轉(zhuǎn)部件放置在外部需要額外的保護(hù)功能，包括防止人員接觸電機(jī)（導(dǎo)致灼傷或劃傷）和防止灰塵或液體損壞。

　　內(nèi)轉(zhuǎn)子無刷直流電動機(jī)的缺點(diǎn)

　　一種具有內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的無刷直流電動機(jī)具有嵌入永磁體的轉(zhuǎn)子，該永磁體在包含線圈繞組的周圍定子中旋轉(zhuǎn)。

　　由于較小的電機(jī)直徑意味著較小的慣性，轉(zhuǎn)子周圍的慣性矩小于外轉(zhuǎn)子電機(jī)的慣性矩。盡管這為啟動和停止提供了極好的特性，但也意味著可用扭矩很小。

　　此外，在小型電機(jī)中提供相同的轉(zhuǎn)矩特性需要高磁通密度，同時仍然使用小型磁鐵。如果磁鐵的強(qiáng)度、耐久性或附著力不足，它們可能會因轉(zhuǎn)子中的離心力而高速分離。這意味著需要高性能磁鐵和適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)子制造工藝。

　　在應(yīng)用中使用無刷直流電機(jī)的主要注意事項(xiàng)

　　在應(yīng)用中使用無刷直流電動機(jī)時要考慮的重要因素是要使用的控制電路類型和電路需要多少空間。當(dāng)采用無刷直流電動機(jī)代替無刷直流電動機(jī)時，不僅要根據(jù)其是否能達(dá)到類似的轉(zhuǎn)矩性能來選擇，還要考慮當(dāng)無刷直流電動機(jī)與無刷直流電動機(jī)一起使用時，其特性是否足以滿足所需的功能。其他相關(guān)設(shè)備。

　　例如，在優(yōu)先考慮產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的問題時，應(yīng)考慮以下列出的一些因素。

　　-總體系統(tǒng)和后臺任務(wù)

　　-電機(jī)控制

　　-診斷與分析

　　-溝通

　　無刷直流電機(jī)的缺點(diǎn)可以通過優(yōu)化使用它們的產(chǎn)品設(shè)計(jì)來解決，包括電機(jī)本身與無刷電機(jī)相比的優(yōu)點(diǎn)。提出了需要解決的控制電路、配置等問題。了解其工作模式的固有缺點(diǎn)并以考慮部件選擇、控制電路和周圍設(shè)備的方式設(shè)計(jì)產(chǎn)品非常重要。

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