在直流無刷電機(jī)中,一般認(rèn)為,電機(jī)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩就是電機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩,但是細(xì)致地分析,兩者是有一定區(qū)別的。電機(jī)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩應(yīng)該是電機(jī)被施加一個(gè)轉(zhuǎn)矩,這個(gè)轉(zhuǎn)矩逐漸增大,最終使電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),這時(shí)電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩和電機(jī)被外加的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩相等,這個(gè)轉(zhuǎn)矩可以認(rèn)為是電機(jī)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。這時(shí)電機(jī)需要的電流是電機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流。
如果電機(jī)靜止不動(dòng),給直流無刷電機(jī)一個(gè)額定電壓,那么電機(jī)會(huì)通過一個(gè)時(shí)間過渡過程而啟動(dòng),這個(gè)時(shí)間過渡過程中,電機(jī)輸入的電流是不等的。
上圖的電流波形是一個(gè)單脈沖波,其峰值就是無刷電機(jī)的電流峰值,電流峰值應(yīng)該小于電機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流。電機(jī)的內(nèi)阻大,電機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流就小,電機(jī)的機(jī)械特性就會(huì)變軟。電機(jī)的轉(zhuǎn)速常數(shù)就會(huì)變小,即電機(jī)受力后的轉(zhuǎn)速下降太快。因此,適當(dāng)取用電機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流是非常重要的。
有的直流無刷電機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流大,一經(jīng)堵轉(zhuǎn),電機(jī)很快發(fā)熱,很容易燒毀。電機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流小了,電機(jī)的啟動(dòng)電流也會(huì)小,啟動(dòng)電流小到不能使電機(jī)啟動(dòng),那就麻煩了。
交流爪極永磁(磁滯)同步電機(jī)、交流罩極電機(jī)和某些交流伺服電機(jī)的線圈內(nèi)阻就非常大,任憑電機(jī)被堵住,電機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流也很小,電機(jī)線圈的導(dǎo)線電流密度較小,所以電機(jī)不會(huì)燒毀,這些電機(jī)加了齒輪箱后,往往用在閥門等場(chǎng)合。直流無刷電機(jī)的內(nèi)阻一般比較小,電機(jī)一般不得長(zhǎng)期堵轉(zhuǎn)。有些交流爪極永磁同步電機(jī)的廠家,為了節(jié)約成本,把電機(jī)的線圈線徑取得很小,這樣電機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流就會(huì)變小,電機(jī)所需要的啟動(dòng)電流往往接近電機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流,在做啟動(dòng)試驗(yàn)時(shí)電機(jī)的負(fù)載稍有變化,經(jīng)常會(huì)有電機(jī)啟動(dòng)不起來的“死機(jī)”現(xiàn)象,電機(jī)一會(huì)兒能夠啟動(dòng),一會(huì)兒又啟動(dòng)不起來,找來找去找不出原因,還一味怪技術(shù)人員沒有水平,這是耐人尋味的。
下面就講解一下減小直流無刷電機(jī)堵轉(zhuǎn)電流的幾種方法:
(1)增加電機(jī)的電樞電阻,即在不影響電機(jī)性能和電流密度時(shí)電機(jī)的線徑不宜太大。在電機(jī)需要靠電池或整流電源供電的情況下,尤其需要考慮電機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流。
(2)減小電機(jī)電樞沖片的直徑,增加電機(jī)電樞長(zhǎng),即減小電機(jī)的細(xì)長(zhǎng)比。電機(jī)電樞長(zhǎng)了,相應(yīng)電樞繞組電阻就大,這樣也可以適當(dāng)限制電機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流和啟動(dòng)峰值電流。
(3)在電機(jī)供電回路中串入限流電阻,不使電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)的堵轉(zhuǎn)電流和啟動(dòng)時(shí)的峰值電流太大。但是限流電阻是要消耗功率的,電阻要發(fā)熱,這點(diǎn)需注意。