無刷直流電機在自動化設備中的應用

　　無刷直流電機具備卓越的效率、平穩(wěn)的扭矩傳遞和高速運行等特點，因此其逐漸代替有刷直流電機在工業(yè)應用中的使用。而在工業(yè)應用領域中，無刷直流電機通常被用于驅動、定位和變速應用等。

　　其中無刷直流電機精確的運動控制和穩(wěn)定的運行等特點是工業(yè)過程中機械設備運行的關鍵。無刷直流電機通常用在直線電機、伺服電機、工業(yè)機器人執(zhí)行器、數(shù)控機床進給驅動等領域中。

　　工業(yè)應用中使用的無刷直流電機

　　1、直線電機

　　直線電機較簡單的形式本質(zhì)上是“展開的旋轉電機，其中定子的磁極沿行進方向布置”。伺服電機的種類繁多，包含伺服電機，直流電有刷電機和直流無刷電機及其溝通交流同步電動機。

　　直線伺服電機由帶磁齒的開槽定子和具有永磁體和線圈繞組的移動執(zhí)行器組成。為了獲得直線運動，無刷直流電機控制器激勵致動器中的線圈繞組，引起磁場的相互作用，從而產(chǎn)生直線運動。無刷直流電機是一種能直接驅動的設備，其沒有機械連接、滯后或螺距循環(huán)誤差。

　　2、伺服電機驅動器

　　伺服電機驅動器用于基于輸入控制和輸出反饋信號的機械位移、定位或精密運動控制，該輸入控制和輸出反饋信號建立了嚴格控制的、穩(wěn)定的、閉環(huán)操作。伺服電機驅動器通常用于機床伺服系統(tǒng)、工業(yè)機器人執(zhí)行器驅動器等。伺服電機應用與其他類型電機控制的區(qū)別在于其固有的高動態(tài)響應、平滑的扭矩產(chǎn)生、高可靠性和穩(wěn)健的控制，即使負載慣量或電機參數(shù)存在很大變化。過去使用直流步進電機作為伺服電機;然而，由于它們采用開環(huán)控制運行，它們通常會出現(xiàn)扭矩脈動。 無刷直流電機具備反饋能力，因此其更適合作為伺服電機驅動器。

　　3、工業(yè)機器人執(zhí)行器

　　永磁直流電機主要用作致動器以移動工業(yè)機器人的關節(jié)，以便在裝配、焊接和涂漆操作中進行取放或工具定位。由于其緊湊的尺寸、功率密度和免維護特性，無刷直流電機在工業(yè)機器人應用中優(yōu)于有刷直流電機。它們還在不太有利或危險的環(huán)境中更可靠地運行。

　　4、數(shù)控機床進給驅動

　　數(shù)控機床中使用兩種驅動器：主軸驅動器和進給驅動器。主軸驅動為鉆孔、銑削或磨削操作提供運動和動力，而進給驅動作為軸驅動電機，基本上取代了傳統(tǒng)機床中使用的手動手輪控制。雖然主軸驅動器使用大型直流分流器或交流鼠籠式感應電機，但進給驅動器通常使用帶有電子控制器的直流伺服電機。無刷直流伺服電機因其良好的散熱性、減小的轉子慣性和免維護運行的優(yōu)點而被使用。