簡單一點的意思就是:無刷直流電機(jī)和同步交流電機(jī)在結(jié)構(gòu)和操作方式上是比較相像的。一些生產(chǎn)廠家甚至把這兩者一起歸類在在永磁同步電機(jī)欄目下。但是這兩者的定子線圈繞組和電機(jī)相應(yīng)的反電動勢是不一樣的,這個就給他們的性能特征規(guī)定了不同的驅(qū)動技術(shù)。下面我們一起來看下這兩者還有哪些不同吧。
構(gòu)造上的相似性
盡管它們名字的特殊性,無刷直流與同步交流電機(jī)都是無刷的,并且都在同步速度下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。無刷意味著它們依賴于電子設(shè)備(典型的是霍爾傳感器),而不是機(jī)械碳刷來控制電流給繞組。并且同步意味著它們的轉(zhuǎn)子與定子磁繞組以同步頻率或者同步速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
無刷直流與同步交流電機(jī)都具有嵌入在轉(zhuǎn)子中的永磁體(典型的是4個或者更多)。轉(zhuǎn)子磁體能夠是鐵氧體,這個是比較便宜的但是磁通密度相對較低。或者是稀土合金(例如釹),其具有高磁通密度,但是在某些引用中,其價格是非常之高的。定子是鐵疊片構(gòu)成,并且繞組(通常是三個)是放置在軸向切割的插槽中。
轉(zhuǎn)子永磁體創(chuàng)造了一個轉(zhuǎn)子磁通,并且應(yīng)用在定子繞組中的電流創(chuàng)造了電子磁極。當(dāng)定子位置是這樣的,轉(zhuǎn)子的N極靠近定子的N極時,兩極相互排斥,并且扭矩就產(chǎn)生了。
操作與性能的差異
在無刷直流電機(jī)中,定子線圈是呈梯形纏繞的,并且所產(chǎn)生的反電動勢有一個梯形波形。因為梯形波形,所需要的直流按順序得到,以便獲得更好的性能。相反,同步交流電機(jī)是正弦纏繞的,并且會產(chǎn)生一個正弦反電動勢,因此,它們需要正弦電流來獲得更好的性能。
這種類型的電流會對于電機(jī)所產(chǎn)生的總體噪音有影響。有無刷直流電機(jī)所使用的梯形電流往往會產(chǎn)生一個巨大的聽覺與電子噪音,相比于有正弦驅(qū)動的同步交流電機(jī)。
換相,這是轉(zhuǎn)換電機(jī)的相電流來驅(qū)動合適的電子線圈,被定子位置所決定。在無刷直流電機(jī)中,轉(zhuǎn)子位置典型的是被三個霍爾傳感器所監(jiān)控。并且換向是通過六步,或者每60電子角。 因為換向是不連續(xù)的,在每一次換相(每60度)的時候,一個扭矩波動就會產(chǎn)生。
通過一個單獨的霍爾傳感或者旋轉(zhuǎn)編碼器,與控制邏輯相結(jié)合,同步交流電機(jī)能夠從不斷的轉(zhuǎn)子位置的監(jiān)控之中獲益。因為換相是連續(xù)的,同步交流電機(jī)能夠在沒有扭矩波動的情況下,進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。然而,正弦換相,相比于梯形換相,要求更加復(fù)雜的控制算法。
盡管構(gòu)造是非常一致的,在無刷直流與永磁交流電機(jī)中的直流與反電動勢的差異是一個重要的區(qū)別。在控制與性能這一方面,應(yīng)用合適的直流與控制是一個非常重要的因素。