知識(shí)前沿-無刷DC永磁電機(jī)和無刷DC永磁電機(jī)的比較

做飯的時(shí)候食物很重要，走路的時(shí)候鞋子很重要，逛街的時(shí)候錢很重要，生病的時(shí)候身體健康很重要…事實(shí)證明，適用性是最好的選擇，根據(jù)不同的條件和需求進(jìn)行選擇才是最明智的。今天，女士將談?wù)劅o刷DC永磁電機(jī)和有刷DC永磁電機(jī)的異同和適用性，可能會(huì)給你一些啟發(fā)。

與相應(yīng)的傳統(tǒng)無刷DC永磁電機(jī)(PMDCM)相比，典型的內(nèi)轉(zhuǎn)子無刷直流電機(jī)(BLDCM)結(jié)構(gòu)消除了電機(jī)與換向器之間的機(jī)械接觸，內(nèi)部原始旋轉(zhuǎn)電樞成為外部靜止電樞，而外部原始靜止永磁磁極成為內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁轉(zhuǎn)子。

經(jīng)過這種內(nèi)外交替，電機(jī)具有較高的扭矩/慣性比，可以提供較大的輸出功率、較長的使用壽命、較高的可靠性和較高的運(yùn)行速度。因此，考慮到電機(jī)性能，無刷DC永磁電機(jī)將是最佳選擇。從成本的角度來看，按照應(yīng)用的總成本來評(píng)價(jià)，也就是按產(chǎn)品的總壽命來計(jì)算，無刷DC永磁電機(jī)有時(shí)是最佳選擇。

成本與壽命對(duì)比分析

銷售價(jià)格在40元到45元左右的典型無刷DC永磁電機(jī)，就主要力和能量指標(biāo)而言，相當(dāng)于銷售價(jià)格在150元左右的無刷DC永磁電機(jī)。顯然，無刷DC永磁電機(jī)的價(jià)格從40元到45元都低于同等的無刷DC永磁電機(jī)。但是，這是電機(jī)的初始成本，不是總成本。如果無刷DC永磁電機(jī)只能使用2000h，而使用無刷DC永磁電機(jī)的最終產(chǎn)品壽命為20000h，則無刷DC永磁電機(jī)需要更換10次，總成本從400元到450元不等(不考慮停機(jī)和維護(hù)成本)。顯然，150元左右的無刷DC永磁電機(jī)實(shí)際上是更經(jīng)濟(jì)有效的解決方案，因?yàn)樗鼘⒊掷m(xù)產(chǎn)品的整個(gè)壽命。

績效對(duì)比分析

主要從換相、維護(hù)、機(jī)械特性、效率和體積功率等11個(gè)方面對(duì)無刷DC永磁電機(jī)(以下簡稱BLDCM)和有刷DC永磁電機(jī)(以下簡稱PMDCM)進(jìn)行了總體比較分析。

低換向

無刷直流電機(jī)通過轉(zhuǎn)子位置傳感器實(shí)現(xiàn)電子換向；

PMDCM通過電刷和換向器進(jìn)行機(jī)械換向。

維護(hù)

因?yàn)锽LDCM沒有電刷和換向器，很少需要維護(hù)

PMDCM需要定期維護(hù)

低機(jī)械(速度/扭矩特性

BLDCM是平的(硬的)，可以在負(fù)載條件下以所有速度運(yùn)行；

PMDCM為中平(中硬)，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電刷摩擦增大，有用扭矩減小。

效率

BLDCM因?yàn)闆]有電刷壓降，所以效率高；

PMDCM中等。

輸出功率/總尺寸的比率

無刷直流電機(jī)易于散熱，因?yàn)殡姌欣@組設(shè)置在與外殼連接的定子上。這種優(yōu)良的熱傳導(dǎo)特性使得電機(jī)的尺寸得以減小，因此輸出功率與整體尺寸之比很高；

PMDCM中/低。電樞產(chǎn)生的熱量消散在氣隙中，這增加了氣隙溫度并限制了輸出功率尺寸的比率。

低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

BLDCM的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量低。由于在轉(zhuǎn)子上設(shè)置了永磁體，提高了動(dòng)態(tài)響應(yīng)；

永磁同步電機(jī)的高轉(zhuǎn)動(dòng)慣量限制了其動(dòng)態(tài)特性。

低速范圍

BLDCM比較寬。電氣/換向器沒有機(jī)械限制；

PMDCM比較窄，有刷子給的機(jī)械限制。

電氣噪聲

低BLDCMPMDCM電刷的電弧會(huì)對(duì)附近設(shè)備造成電磁干擾。

制造價(jià)格

無刷直流電機(jī)較高，永磁直流電機(jī)較低。

控制

無刷直流電機(jī)控制復(fù)雜，價(jià)格昂貴。PMDCM控制簡單，價(jià)格合適。

控制要求

BLDCM:為了使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須有控制器，但同樣的控制器可以用于變速控制；

PMDCM:對(duì)于固定速度，不需要控制器；只有在需要變速時(shí)才需要控制器。

綜合情況比較

當(dāng)然，在那些工作時(shí)間短或工作壽命短的應(yīng)用中，無論是民用產(chǎn)品還是軍用產(chǎn)品，甚至在一些航空航天技術(shù)領(lǐng)域，無控制器的有刷DC永磁電機(jī)，借助現(xiàn)代科技和先進(jìn)的制造技術(shù)，可以完美解決有刷換向器的機(jī)械接觸問題，比無刷DC永磁電機(jī)具有更高的運(yùn)行可靠性，成為用戶的首選產(chǎn)品。

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