无刷直流电机在自动化设备中的应用

　　无刷直流电机具备卓越的效率、平稳的扭矩传递和高速运行等特点，因此其逐渐代替有刷直流电机在工业应用中的使用。而在工业应用领域中，无刷直流电机通常被用于驱动、定位和变速应用等。

　　其中无刷直流电机精确的运动控制和稳定的运行等特点是工业过程中机械设备运行的关键。无刷直流电机通常用在直线电机、伺服电机、工业机器人执行器、数控机床进给驱动等领域中。

　　工业应用中使用的无刷直流电机

　　1、直线电机

　　直线电机较简单的形式本质上是“展开的旋转电机，其中定子的磁极沿行进方向布置”。伺服电机的种类繁多，包含伺服电机，直流电有刷电机和直流无刷电机及其沟通交流同步电动机。

　　直线伺服电机由带磁齿的开槽定子和具有永磁体和线圈绕组的移动执行器组成。为了获得直线运动，无刷直流电机控制器激励致动器中的线圈绕组，引起磁场的相互作用，从而产生直线运动。无刷直流电机是一种能直接驱动的设备，其没有机械连接、滞后或螺距循环误差。

　　2、伺服电机驱动器

　　伺服电机驱动器用于基于输入控制和输出反馈信号的机械位移、定位或精密运动控制，该输入控制和输出反馈信号建立了严格控制的、稳定的、闭环操作。伺服电机驱动器通常用于机床伺服系统、工业机器人执行器驱动器等。伺服电机应用与其他类型电机控制的区别在于其固有的高动态响应、平滑的扭矩产生、高可靠性和稳健的控制，即使负载惯量或电机参数存在很大变化。过去使用直流步进电机作为伺服电机;然而，由于它们采用开环控制运行，它们通常会出现扭矩脉动。 无刷直流电机具备反馈能力，因此其更适合作为伺服电机驱动器。

　　3、工业机器人执行器

　　永磁直流电机主要用作致动器以移动工业机器人的关节，以便在装配、焊接和涂漆操作中进行取放或工具定位。由于其紧凑的尺寸、功率密度和免维护特性，无刷直流电机在工业机器人应用中优于有刷直流电机。它们还在不太有利或危险的环境中更可靠地运行。

　　4、数控机床进给驱动

　　数控机床中使用两种驱动器：主轴驱动器和进给驱动器。主轴驱动为钻孔、铣削或磨削操作提供运动和动力，而进给驱动作为轴驱动电机，基本上取代了传统机床中使用的手动手轮控制。虽然主轴驱动器使用大型直流分流器或交流鼠笼式感应电机，但进给驱动器通常使用带有电子控制器的直流伺服电机。无刷直流伺服电机因其良好的散热性、减小的转子惯性和免维护运行的优点而被使用。