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    电动推杆的技术优势

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    点击次数:更新时间:2018-04-27 16:04:57

    与普通有电动推杆和感应(异步)电动机比较,电动推杆的关键技术特征是:

            1)经电子控制换相获得类似直流电动机的运行特性,有较好的可控性、宽调速范围。

      2)需要转子位置反馈信息和电子多相逆变驱动器。

      3)本质上是交流电动机,由于没有电刷和换向器的火花、磨损问题,可工作于高速,可得到较高的可靠性,工作寿命长,无需经常维护。

      4)采用永磁产生气隙磁场,功率因数高,转子的损耗和发热低,有较高的效率;有资料对比,7.5kW异步电动机效率为86.4%,同容量的电动推杆效率可达92.4%。

      5)必须有电子控制部分,所以总成本比电动推杆高。

    尽管成本较高,但永磁电动推杆性能有明显的优势,表1-1给出永磁电动推杆与永磁电动推杆和交流感应电动机的比较。近年,经业者的努力,随着水磁材料和电力半导体器件成本的降低,电动推杆市场已不断扩展,在许多电机应用领域的竞争中,永磁电动推杆已经并正在不断地取代永磁电动推杆和交流感应电动机,获得越来越广泛的应用。

    电动推杆有优异的控制性能,但其换向器与电刷是致命的缺陷。电动推杆以电子换相取代电动推杆的机械换向又保留电动推杆的基本特性。原来使用电动推杆的许多应用场合,逐步被电动推杆所取代,包括航空航天和军事装备中的控制系统、工业自动化系统、信息处理和计算机系统,医疗设备,以至民用的音响影像产品。交流感应电动机在家用和工业驱动中占据的绝对地位正在受到电动推杆的挑战。如新一代的空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器以至电风扇出现采用电动推杆的趋势。工业变速驱动中变压变频(wVVF)控制的交流感应电动机逐渐被永磁电动推杆矢量控制所取代,变频器被无刷控制器所取代。新一代电梯曳引机控制系统就是一个明显的例子。仪器设备中采用的小型交流风机大量被尺寸更小效率更高的无刷直流风机所取代。

      在数字运动控制系统中,步进电动机由于可直接数字控制和开环控制曾经得到长足发展。今天它只能在一些要求不高的小功率系统中应用。而在要求高精度、高速度、高可靠性数控系统中,采用永磁电动推杆的闭环交流伺服系统已经成为主流。

    电动推杆_轨道式推杆电机电动推杆_电动沙发推杆电机

      但应当指出,电动推杆也有不足之处,主要是

      1)需要电子控制器才能够工作,增加了技术复杂性和制作成本;

      2)需要位置传感器,增加了结构复杂性和成本,降低了可靠性;

      3)转子永磁材料限制了电机使用环境温度,不适用于高温场合;

      4)有较明显转矩波动,限制了电机在高性能伺服系统、低速度纹波系统中的应用。电动推杆的主要缺点是成本较高。这主要不是因为电机本身,其实与电动推杆或感应电动机相比,电动推杆的结构还是比较简单的。在某些应用中,电动推杆成本较高是由于它需要驱动电路。对于那些电机只作动力源而不需要调节转速的应用场合,驱动电路成了额外的成本负担。对于单速应用,感应电动机是最合适的。但是电动推杆有更高的效率和更小的尺寸、更快速的响应和可以软起动等优点,它为许多行业提供一种更具吸引力的选择,逐步被接受。

      对于调速控制系统或位置控制系统来说,不管采用哪种电机,电子驱动器总是需要的,这时采用电动推杆可能是性价比更高的解决方案。例如,与电子变频器驱动异步电机相比,改换以电动推杆及其驱动器可提供更便宜、更精确、调速范围更宽的控制。因此,从磁盘驱动器到数控机床,已全部采用了电动推杆技术。

      随着相关技术和自身技术进步,电动推杆这些存在的问题已得到重视,并正在获得改善。例如,新技术的采用,找到了许多抑制齿槽转矩和换相转矩波动的方法;开发了无位置传感器控制技术和转矩波动小的正弦波驱动技术;电子控制器成本大幅度降低等。本书对这些问题将有专门章节给予详细介绍。



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