永磁无刷直流电动机在微型空压机中的应用

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在排气量 0.3-16cfm (0.008-0.453 m3/min)，排气压力 9O 200psi(0.621-1.378 MPa)的微型空压机所使用的驱动电机有：交流单相串激电动机、直流单相串激电动机及感应电动机。目前微型空压机主要应用诚都要求噪声要低，对节能要求高，即对相同的空气性能所消耗的电量旧能的少是用户所关注的问题。另外由于空压机电机在长期的使用过程中，由于四周的工作环境条件较差和地面不整洁等等原因，时间-长，带电以及电枢的吸气作用和电机电磁的吸引等原因，很容易导致尘埃、金属盒纸屑等物体进入电机内部，粘附于离合器电枢的内孔和磁极转子的表面，-旦积累过多，就会堵塞其中的空余地方，使磁极转子和异步电机同速旋转，出现转数无法调整等收稿日期：2013-04-24-2013年o4期(总第240期)现象，严重时还会损坏电机的有关元件，特别是有刷电机在此种环境下使用可靠性就更显得不足。

永磁无刷直流电机是在有刷直流电机的基础上发展起来的，永磁无刷直流电动机的最大特点，就是没有换相器和电刷组成的机械接触换向。随着电子电力技术及稀土钕铁硼永磁材料的发展，功率开关电子元器件的应用和发展不断创新，永磁无刷电动机及其驱动技术得到了快速的发展，控制方式灵活；另外更大优点是它通常采用永磁体为转子，没有激磁损耗，发热的电枢绕组又通常装在外面的定子上，这样电机的热阻较小，容易散热。因此无刷直流电动机没有换相火花，没有无线电干扰，寿命长，运行可靠，维护简便；另外转子形式多样，易实现优化设计。此外，无刷直流电动机的运行特性与有刷直流电动机极为相似，有着良好的伺服控制性能，同时，永磁无刷电机具有高功率密度和高效率特点，因而在很多行业已经被广泛地关注和应用。目前被广泛应用于工业、农业、国防、航空航天及民用各个领域，并有逐步取代其他电动机的趋势。

2 永磁无刷直流电动机应用行业介绍(见表 1)通过表 1相关行业的分析，永磁无刷电机在各个行业都体现其具有的独特优势，并且目前已经开始推广应用。

3 BI.DC电动机与空压机用常规电动机比较3.1 BLDC与永磁有刷直流电动机比较，见表23.2 BLDC与感应电动机比较。见表34 永磁无刷直流电动机系统基本组成4.1 永磁无刷直流电动机系统拓扑图。见图14.2 永磁无刷直流电动机结构简图。见图2、34.3 永磁无刷直流电动机驱动原理介绍。见图4由于无刷电机的驱动是靠电子换向电路来实现，及其相关的实现过程是-个复杂的系统设计，在此只作简单介绍。图5显示了霍尔元件的输出、反电动势和相电流的关系。图6显示了根据霍尔元件输出的波形应该给绕组通电的时序。图5中的通电序号对应的就是图6中的序号，每隔60o夹角其中-个霍尔元件就会改变-次其输出特性 ，那么-圈 (通电周期)下来就会有 6次变化，同表1 永磁无刷直流电机具体行业应用汇总应用行业 行业具体领域 行业特殊特性要求汽车行业 车轮驱动，空调器压缩机，空调器鼓风机，净化器，抽气机 噪声低，寿命长，易维护，可靠性高电动自行车行业 驱动电机 噪声低，寿命长，免维护，可靠性高工业自动化领域 工业缝