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本特利330180-91-00

   日期:2020-06-29     浏览:0    
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  厦门阿米控技术有限公司

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无刷直流电机出现于19世纪60年代,它得益于两方面的发展:一是出现了坚固、体积小、低成本的永磁铁;二是出现了体积小效率高的电子开关(通常为MOSFET)来切换流向绕组的电流。“电子换向”取代了有刷电机的机械换向来控制磁场的切换,周围固定的切换线圈与旋转芯上的磁铁间的相互作用取代了有刷电机的机械换向,即利用了磁场与电场之间的相互作用。通过改变MOFSET的开关频率,电机速度从而可以被控制。另外,相对于有刷电机,其电机控制器能更好地控制电机性能。

更妙的是,高级算法如PID(比例-积分-微分)校正算法或者FOC(磁场定向控制,有时也称之为矢量控制)控制算法能被固化到电机控制器中。这使理想的电机操作与实际的负载及负载变化相匹配,从而使电机性能更加强大与精确。例如,电机控制算法/程序可以考虑到转子惯性等相关因素,并且使电机驱动器适应并逐渐减少由于机械因素导致的错误。这样的算法使精确控制加速度和转矩成为可能。

与有刷电机相比,无刷电机(BLDC)虽需更复杂的控制电路但却可以表现出更优的性能。通常BLDC电机需要配备一个位置反馈传感器,比如霍尔效应传感器、光学编码器,或者反电动势检测器件。

机器人中常用的另一种BLDC电机是步进电机,此时用到开关式电磁铁,位于永磁环中央磁芯旁。步进电机不以常规方式“旋转”;而是借助于不断转动的轴,逐步提升转速,因此可以实现某一个角度的旋转或持续旋转。步进电机具有可重复的运动控制;在需要时可以返回之前的位置。

步进角度范围为1.8°(200步/转)至30°(12步/转),步进角或步数取决于电机所拥有的永磁铁个数,但这个范围之外的值也是可以实现的。

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