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减小直流无刷电机堵转电流的方法

时间:03-10 17:41 点击:163

直流无刷电机中,一般认为,电机的堵转转矩就是电机的启动转矩,但是细致地分析,两者是有一定区别的。电机的堵转转矩应该是电机被施加一个转矩,这个转矩逐渐增大,最终使电机停止运转,这时电机输出的转矩和电机被外加的制动转矩相等,这个转矩可以认为是电机的堵转转矩。这时电机需要的电流是电机的堵转电流。

 

如果电机静止不动,给直流无刷电机一个额定电压,那么电机会通过一个时间过渡过程而启动,这个时间过渡过程中,电机输入的电流是不等的。

 

直流无刷电机启动电流过渡过程


上图的电流波形是一个单脉冲波,其峰值就是无刷电机的电流峰值,电流峰值应该小于电机的堵转电流。电机的内阻大,电机的堵转电流就小,电机的机械特性就会变软。电机的转速常数就会变小,即电机受力后的转速下降太快。因此,适当取用电机的堵转电流是非常重要的。

 

有的直流无刷电机的堵转电流大,一经堵转,电机很快发热,很容易烧毁。电机的堵转电流小了,电机的启动电流也会小,启动电流小到不能使电机启动,那就麻烦了。

 

交流爪极永磁(磁滞)同步电机、交流罩极电机和某些交流伺服电机的线圈内阻就非常大,任凭电机被堵住,电机的堵转电流也很小,电机线圈的导线电流密度较小,所以电机不会烧毁,这些电机加了齿轮箱后,往往用在阀门等场合。直流无刷电机的内阻一般比较小,电机一般不得长期堵转。有些交流爪极永磁同步电机的厂家,为了节约成本,把电机的线圈线径取得很小,这样电机的堵转电流就会变小,电机所需要的启动电流往往接近电机的堵转电流,在做启动试验时电机的负载稍有变化,经常会有电机启动不起来的“死机”现象,电机一会儿能够启动,一会儿又启动不起来,找来找去找不出原因,还一味怪技术人员没有水平,这是耐人寻味的。

 

下面就讲解一下减小直流无刷电机堵转电流的几种方法

1)增加电机的电枢电阻,即在不影响电机性能和电流密度时电机的线径不宜太大。在电机需要靠电池或整流电源供电的情况下,尤其需要考虑电机的堵转电流。

 

2)减小电机电枢冲片的直径,增加电机电枢长,即减小电机的细长比。电机电枢长了,相应电枢绕组电阻就大,这样也可以适当限制电机的堵转电流和启动峰值电流。

 

(3)在电机供电回路中串入限流电阻,不使电机堵转时的堵转电流和启动时的峰值电流太大。但是限流电阻是要消耗功率的,电阻要发热,这点需注意。


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