通常说的永磁同步电动机具有定子三相分布绕组和永磁转子,在磁路结构和绕组分布上保证感应电动势波形为正弦,外加的定子电压和电流也应为正弦波,一般靠交流变压变频器提供。永磁同步电机控制系统常采用自控式,也需要位置反馈信息,可以采用矢量控制(磁场定向控制)或直接转矩控制的控制策略。
两者区别可以认为是方波和正弦波控制导致的设计理念不同。
后纠正一个概念,“直
三相异步电机
通常说的永磁同步电动机具有定子三相分布绕组和永磁转子,在磁路结构和绕组分布上保证感应电动势波形为正弦,外加的定子电压和电流也应为正弦波,一般靠交流变压变频器提供。永磁同步电机控制系统常采用自控式,也需要位置反馈信息,可以采用矢量控制(磁场定向控制)或直接转矩控制的控制策略。
两者区别可以认为是方波和正弦波控制导致的设计理念不同。
后纠正一个概念,“直流变频”实际上是交流变频,只不过控制对象通常称之为“无刷直流电机”
应该说BLDC和PMSM的差别真的难说,有时候取决于应用了。传统的说法是他们的反电动势不同,BLDC接近于方波,PMSM接近于正弦波。控制上来说BLDC一般使用6节拍的方波驱动,控制方波的相位和倒通时间,PMSM采用FOC。性能上来说BLDC的输出功率密度会大点,因为BLDC的转矩充分利用了谐波,也因此BLDC的谐波相比较PMSM会更严重。
普通电机和变频电机设计上的区别
1、电磁设计
对普通异步电动机来说,再设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。而变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。
2、结构设计
在结构设计时,主要也是要考虑非正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响。普通异步电动机都是按恒频恒压设计的,不可能完全适应变频调速的要求。强行给普通电机安装变频器使用,会带来很多弊端,以下为变频器对电机的影响。
1.电动机的效率和温升:
变频器在运行中能产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行,里面的高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜耗、铁耗及附加损耗增加,是转子铜耗,这些损耗会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,普通电动机温升一般要增加10%-20%。
2.电动机的绝缘强度
目前中小型变频器,不少是采用PWM的控制方式。他的载波频率约为几千到十几千赫,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。
另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。
3.谐波电磁噪声与震动
普通异步电动机采用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力。
当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时,将产生共振现象,从而加大噪声。由于电动机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。
电机主要的噪声源阐明
三相异步电机作为应用遍及的机器制造行业动力输出设备,有些电机在利用进程中,会呈现电机噪声,电机噪声是各类频率和差异强度的混乱声音的组合,这种令人讨厌的噪声对人类的危害是众所周知的。噪声往往陪伴振动而发生,振动过大还会损坏其他设备。
电机的噪声源按照发生原因可分为电磁噪声、机器噪声和通风噪声。
●电磁噪声
电机气隙中磁场彼此浸染发生随时间和空间变革的径向力,使定子铁心和机座随时间周期性变形,即定子产生振动;电磁噪声主要是由于定子的振动使周围氛围脉动而引起气载噪声。
●机器噪声
转子机器不服衡引起离心力所发生的机器振动和噪声、轴承振动噪声、电刷与集电环或换向器滑动打仗噪声、受轴承振动引发的端盖轴向振动噪声等。
●通风噪声
电扇或其他通风元件以及转子旋转形成的氛围涡流噪声,电扇旋转使冷却氛围周期性脉动或气体撞击障碍物而发生的单频噪声,风路中薄壁零件谐振或风路设计不公道发生的“笛声”。
(作者: 来源:)