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BS系列稀土永磁無刷直流電機(jī)概述,特點(diǎn)與參數(shù)

一、稀土永磁無刷直流電動機(jī)的基本DJ大傾角皮帶輸送帶規(guī)格及技術(shù)數(shù)據(jù)見下表
本系列產(chǎn)品過載倍數(shù)為額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩的1.石料破碎機(jī)5倍。
本系列產(chǎn)品均具有短路、過流、過壓、過熱、轉(zhuǎn)子傳感器錯(cuò)誤保護(hù)，具有數(shù)字顯示功能激振器， BSC1 系列還具有全數(shù)字化控制功能。
本系列產(chǎn)品的調(diào)速比一般為1：2氣流篩0-1：50
根據(jù)用戶需要可以提供調(diào)速比為1：100過載倍數(shù)2倍以上的派生產(chǎn)品以及無位置傳感器的其它分篩機(jī)的派生產(chǎn)品。無刷直流電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表功率參數(shù)
1.1KW 1.5KW 2.2KW 3KW 4KW 5.5K碎石生產(chǎn)線設(shè)備W 7.5KW 11KW 15KW 18.5KW 22KW 30KW 額定電壓V 220/
380 2給料機(jī)20/
380 220皮帶運(yùn)輸機(jī)/
380 220/gx螺旋輸送機(jī)
380 提升加料機(jī)220/
38擺式給料機(jī)0 220/
3雙輥機(jī)80
振動篩分380
38是常用礦用破碎機(jī)0
380ZSL系列大型冷礦振動篩
380
380
380 額定電流 A 4.3/
2.0 5.9/
2.5 8.6/
3.6 11.7/
4.9 15.7/
6.9 21.5/
9.0 12 18 25 31 37 50 相數(shù)
三相三相三相三相三相三相三相三相三相三相三相三相最高工作轉(zhuǎn)數(shù) r/min 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 額定輸出轉(zhuǎn)矩Nm 7 9.6 14 19 25.5 35 47.8 70 96 117.8 140 191 過載倍數(shù) 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 絕緣等級 B B B B B B B B B B B B 效率 h% 88 90 92 92 93 93 93 93 94 94 94 95 安裝尺寸外形尺寸 90-4 90-4 100L-4 100L-4 112M-4 132S-4 132S-4 160M-4 160M-4 180M-4 180M-4 200L-4

二、產(chǎn)品簡介
1. 稀土永磁無刷直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1.1 無刷直流電動機(jī)（BLDCM）由電動機(jī)本體和驅(qū)動器構(gòu)成，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。
1.2 電動機(jī)的定子繞組多做成三相對稱星形接法，同三相異步電動機(jī)十分相似。電動機(jī)轉(zhuǎn)子由釹鐵硼永磁材料構(gòu)成。在定轉(zhuǎn)子形成的氣隙中產(chǎn)生N-S極相間的方波磁場，所以也把這種電動機(jī)稱為“方波電動機(jī)”。為了使電動機(jī)繞組準(zhǔn)確換向，在電動機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器，作為轉(zhuǎn)子極性的位置信號。
1.3 驅(qū)動器組成：
2 作為控制中樞的單片機(jī)；
2 作為電子換向的由 IGBT或MOSFET構(gòu)成的逆變橋；
2 作為電壓型交 —直—交主電路的整流、濾波單元；
2 作為人機(jī)接口的鍵盤和數(shù)字顯示單元；
2 作為控制、驅(qū)動電源的開關(guān)電源。
2.無刷直流電動機(jī)的主要特點(diǎn)
2.1 高效率：無刷直流電動機(jī)轉(zhuǎn)子上既無銅耗又無鐵耗，其效率比同容量異步電動機(jī)提高5%-12%。
2.2 功率因子高：無刷直流電動機(jī)無需從電網(wǎng)吸取激磁電流，功率因子接近1。
2.3 啟動轉(zhuǎn)矩大，啟動電流?。簾o刷直流電動機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性與他激直流電動機(jī)樞控時(shí)相應(yīng)特性類似，所以它的啟動轉(zhuǎn)矩大，啟動電流小，調(diào)速范圍寬，但沒有因電刷換向器引起的缺點(diǎn)，電子換向取代了機(jī)械換向。
2.4 電動機(jī)出力高：該電動機(jī)在體積和最高工作轉(zhuǎn)速相同時(shí)，較異步電動機(jī)輸出功率提高30%。
2.5適應(yīng)性強(qiáng)：電源電壓偏離額定值+10%或-15%，環(huán)境溫度相差40K以及負(fù)載轉(zhuǎn)矩從0-100%額定轉(zhuǎn)矩波動時(shí)，無刷直流電動機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)偏差，不大于設(shè)定轉(zhuǎn)速的±1%。
2.6無刷直流電動機(jī)是一種自控式調(diào)速系統(tǒng)，它無需像普通同步電動機(jī)那樣需要啟動繞組；在負(fù)載突變時(shí)，不會產(chǎn)生振蕩和失步。
2.7 無刷直流電動機(jī)具有直流電動機(jī)特性、交流異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)。
2.8 無刷直流電動機(jī)適合長期低速運(yùn)轉(zhuǎn)、頻繁啟動的場合，這是變頻調(diào)速器拖動Y系列電動機(jī)不可能實(shí)現(xiàn)的。

三. 稀土永磁無刷直流電動機(jī)的基本工作原理
無刷直流電動機(jī)由電動機(jī)主體和驅(qū)動器組成，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。
1. 電動機(jī)的定子繞組多做成三相對稱星形接法，同三相異步電動機(jī)十分相似。電動機(jī)的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體，為了檢測電動機(jī)轉(zhuǎn)子的極性，在電動機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成，其功能是：接受電動機(jī)的啟動、停止、制動信號，以控制電動機(jī)的啟動、停止和制動；接受位置傳感器信號和正反轉(zhuǎn)信號，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩；接受速度指令和速度反饋信號，用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速；提供保護(hù)和顯示等等。
無刷直流電動機(jī)的原理簡圖如圖一所示：

主電路是一個(gè)典型的電壓型交-直-交電路，逆變器提供等幅等頻5-26KHZ調(diào)制波的對稱交變矩形波。
永磁體N-S交替交換，使位置傳感器產(chǎn)生相位差120 ° 的U、V、W方波，結(jié)合正/反轉(zhuǎn)信號產(chǎn)生有效的六狀態(tài)編碼信號：101、100、110、010、011、001，通過邏輯組件處理產(chǎn)生T1-T4導(dǎo)通、T1-T6導(dǎo)通、T3-T6導(dǎo)通、T3-T2導(dǎo)通、T5-T2導(dǎo)通、T5-T4導(dǎo)通，也就是說將直流母線電壓依次加在A+B-、A+C-、B+C-、B+A-、C+A-、C+B-上，這樣轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過一對N-S極，T1-T6功率管即按固定組合成六種狀態(tài)的依次導(dǎo)通。每種狀態(tài)下，僅有兩相繞組通電，依次改變一種狀態(tài)，定子繞組產(chǎn)生的磁場軸線在空間轉(zhuǎn)動60°電角度，轉(zhuǎn)子跟隨定子磁場轉(zhuǎn)動相當(dāng)于60°電角度空間位置，轉(zhuǎn)子在新位置上，使位置傳感器U、V、W按約定產(chǎn)生一組新編碼，新的編碼又改變了功率管的導(dǎo)通組合，使定子繞組產(chǎn)生的磁場軸再前進(jìn)60°電角度，如此循環(huán)，無刷直流電動機(jī)將產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩，拖動負(fù)載作連續(xù)旋轉(zhuǎn)。正因?yàn)闊o刷直流電動機(jī)的換向是自身產(chǎn)生的，而不是由逆變器強(qiáng)制換向的，所以也稱作自控式同步電動機(jī)。

四、稀土永磁無刷直流電動機(jī)的應(yīng)用
電動機(jī)的控制實(shí)際上是轉(zhuǎn)矩控制；電動機(jī)的體積大小決定于轉(zhuǎn)矩的大?。凰赃x用電動機(jī)時(shí)，除了有關(guān)安裝方式，防護(hù)等級以外，莫不以負(fù)載轉(zhuǎn)矩-穩(wěn)態(tài)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL和擾動轉(zhuǎn)矩ΔTL為中心來考慮電動機(jī)的選用。
1. 電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩TM決定了電動機(jī)的體積 D 2 L ：
TM=CM D 2 L
其中CM稱作電動機(jī)常數(shù)，它和電動機(jī)繞組絕緣等級、散熱條件等密切相關(guān)。
通常標(biāo)定的電動機(jī)輸出功率PN是在額定轉(zhuǎn)速nN下連續(xù)輸出額定轉(zhuǎn)矩TN乘積關(guān)系，如果PN以（W）、T以（N·m）、nN以（r/min）表示，則：
PN =0.1047TN·nN＝TN·ωN
ωN是電動機(jī)的額定角速度，以rad/s為單位。
所以，選用電動機(jī)（特別是調(diào)速應(yīng)用的電動機(jī)）應(yīng)該說：在XX-XX轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)電動機(jī)的連續(xù)額定轉(zhuǎn)矩TN是多少，或者說：在最大工作轉(zhuǎn)速為XXr/min電動機(jī)額定功率是多少。
對一個(gè)調(diào)速比為D=nmax/nmin恒轉(zhuǎn)矩TL運(yùn)行的調(diào)速電動機(jī)來說，它的輸出功率從Pmin=0.1047nminTL到Pmax=0.1047nmaxTL，如果D=100，則最大和最小輸出功率之比為100:1。對于無刷直流電動機(jī)來說，轉(zhuǎn)速增加后鐵耗和風(fēng)摩耗近似以轉(zhuǎn)速的平方關(guān)系增加，所以輸入功率增加比例更大。
2. 負(fù)載的等效轉(zhuǎn)矩，Teq不得超過電動機(jī)連續(xù)額定轉(zhuǎn)矩，負(fù)載的最大轉(zhuǎn)矩不得超過電動機(jī)的允許過載轉(zhuǎn)矩。

3. 減速比i是電動機(jī)轉(zhuǎn)速nM和負(fù)載轉(zhuǎn)速nL之比，在不計(jì)減速機(jī)構(gòu)效率時(shí)，兩方功率平衡TM·nM= TL·nL，所以i= nM/nL，i= TL/TM，減速機(jī)構(gòu)相當(dāng)于放大了電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩，減小了電動機(jī)轉(zhuǎn)速。負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量JL折算到電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量JL'和電動機(jī)自身轉(zhuǎn)動的慣量JM之和是：JL' + JM = JL/i2+JM ，如果負(fù)載質(zhì)量為M，以V為速度運(yùn)動，則：
1/2MV2=1/2JLω2， JL=MV2/ω2
利用 JL'=JL/i2 , 得 JL'+JM=JL/i2+JM=J
4. 任何瞬時(shí)，以下方程都成立
TM=TL+Bω+J·dω/dt
其中TM是電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，TL是負(fù)載和庫侖轉(zhuǎn)矩之和，B是阻尼系數(shù)，J是系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量，TL、B、J都是折算到電動機(jī)軸上的等效資料，ω是電動機(jī)的角速度。對于系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量J大的系統(tǒng)宜選擇大減速比i的減速機(jī)構(gòu)。對于要求加速快而J又顯著較大時(shí)，宜選用i=√JL/JM，就是選擇i，使負(fù)載折算轉(zhuǎn)動慣量JL'等于電動機(jī)轉(zhuǎn)動慣量JM。過大的J·dω/dt容易引起負(fù)轉(zhuǎn)速波動或震蕩，因此應(yīng)使ω緩變，避免ω突變；如果確需ω突變，則應(yīng)選用伺服型系統(tǒng)，而不應(yīng)選用任何一種類型的調(diào)速系統(tǒng)，如果J·dω/dt遠(yuǎn)大于TL、Bω，則在停機(jī)時(shí)，無刷電動機(jī)將在發(fā)電機(jī)狀態(tài)工作，在這種狀態(tài)下，直流母線電壓會急劇增長，危及功率器件。為此需在直流母線上增加過壓放電電路或使指令電壓Vc緩變，使ωM逐漸降到安全角速度再切斷速度指令。否則，需另加制動器以適應(yīng)快速停轉(zhuǎn)的需要。對于頻繁啟動或正反轉(zhuǎn)的系統(tǒng)也應(yīng)遵守軟啟動、軟停止、再啟動的原則，并且要核算等效電流：
Ieq=√∑Ii2·ti/∑ti ≤IN
5. 無刷直流電動機(jī)適應(yīng)多臺電動機(jī)中高速同步旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速相差不超過1%。這時(shí)需多臺電動機(jī)共享一個(gè)速度指令，對于多臺電動機(jī)相距遠(yuǎn)時(shí)，需用V/f-f/V變換技術(shù)來傳遞速度指令，防止速度指令電平Vc在傳遞中因衰減不同而引起指令誤差。
6. 恒張力（F）系統(tǒng)選用無刷直流電動機(jī)作為卷繞機(jī)構(gòu)動力時(shí)，電動機(jī)的最高轉(zhuǎn)速
ηmax= ，電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Tmax=F·Dmax/2，其中Dmin和Dmax對應(yīng)卷筒的最小和最大直徑（m），V是卷繞物的線速度（m/min），F(xiàn)為恒張力（N），最大轉(zhuǎn)矩Tmax（N·m），負(fù)載功率P=FV/60（W）。

下一篇：XC系列交流無刷電機(jī)參數(shù)與應(yīng)用
上一篇：雙凸板無刷直流電機(jī)概述

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