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直流無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)的時(shí)代背景
直流無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)的時(shí)代背景
自1831年法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象以來(lái)，電能開(kāi)始走進(jìn)人們的生活，法國(guó)人皮克西應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制成最初的電動(dòng)機(jī)，1866年德國(guó)發(fā)明家西門(mén)子發(fā)明了實(shí)用的直流發(fā)電機(jī)，1870年比利時(shí)人格拉姆發(fā)明了電動(dòng)機(jī)，發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)拉開(kāi)了第二次工業(yè)革命的帷幕，電機(jī)深入到人們生活的每一個(gè)角落。
有刷直流電機(jī)以其優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩特性在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，但是，機(jī)械電刷卻是有刷直流電機(jī)的一個(gè)致命的弱點(diǎn)，機(jī)械換向?qū)е聯(lián)Q向不良，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花，調(diào)速范圍較窄，維護(hù)量大。
為了解決這一問(wèn)題，早在本世紀(jì)30年代，就有人開(kāi)始研究以電子線路代替電刷機(jī)械換向的直流無(wú)刷電機(jī)，直到1955年，美國(guó)D.哈利森等人申請(qǐng)了應(yīng)用晶體管換向代替電動(dòng)機(jī)機(jī)械換向器的換向?qū)＠@就是現(xiàn)代直流無(wú)刷電機(jī)的雛形。
后又經(jīng)過(guò)人們多年的努力，借助霍爾元件來(lái)實(shí)現(xiàn)換向的直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)終于在1962年問(wèn)世。直流無(wú)刷電機(jī)保留了有刷直流電機(jī)的優(yōu)良調(diào)速性能，又省去了機(jī)械電刷和換器。它采用一種位置檢測(cè)器和電子開(kāi)關(guān)變換器替代電刷和換向器，既有傳統(tǒng)直流電機(jī)的優(yōu)良特性，又有交流電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。在電磁結(jié)構(gòu)上，直流無(wú)刷電機(jī)和有刷直流電機(jī)一樣，但是它的電樞繞組放在定子上，轉(zhuǎn)子上放置永磁磁鋼。直流無(wú)刷電機(jī)的繞組像交流電機(jī)的繞組一樣，采用多相形式，經(jīng)由逆變器接到直流電源上，定子各相逐次接通電流，和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
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