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在實驗室儀器圈，離心機是一位以速度著稱，充滿激情的運動員，但他卻并非一介莽夫，而是一枚張弛有度。動靜皆宜的穩健型選手。今天湘立小編和大家一起來聊聊實驗室離心機版的“速度與激情”，了解一下這位運動員“動如脫兔，靜若處子”的情懷是如何養成的。

實驗室離心機目前普遍應用電機直驅結構，采用直流無刷電機或交流變頻電機直接驅動轉子系統。避免了齒輪傳動系統或皮帶傳動系統的效率損失，運行更加節能，速度控制更加平穩，結構可靠性更高。

對于直流電機驅動而言，驅動控制系統通過調節電壓和電流來調控轉子系統的速度和輸出扭矩。電機的輸出力矩正比于電流，輸出速度正比于電壓

圖1：直流電機的調速特性

直流無刷電機采用電子換向替代了有刷電機的機械換向，從而既保留了直流電機易于調控的優點，又避免了有刷換向產生的噪音、火花、碳刷磨損等負面因素。無刷直流電機內部控制板上有三個霍爾傳感器和六個功率管，通過霍爾傳感器探測永磁型轉子體各磁極的相對運行位置，引導六個功率管依次通斷來進行電子換向，形成PWM方波驅動信號。將電能通過磁場轉化為轉子的機械能輸出

圖2：直流無刷電機的調速電路原理

交流變頻電機通過變頻控制器調節輸出速度及扭矩。變頻控制器包含了整流、濾波、逆變三塊功能電路，將電網工頻輸入的交流電先整流濾波形成平穩的直流電，再將相對平穩的直流電逆變為控制電機的高頻交流電。

 圖3：交流變頻電機的控制方式

目前實驗室離心機交流變頻控制普遍采用FOC矢量控制方式，FOC即Field Oriented Control磁場導向控制的簡寫，是一種利用調整變頻器的輸出頻率、輸出電壓的大小及相位角，從而控制電機內部磁場及輸出轉矩的變頻控制方法，最終實現近似于直流電機的機械特性。由于處理時會將三相輸出電流及電壓以矢量來表示，因此通稱為矢量控制。

（文：湖南湘立科學儀器有限公司 市場與產品管理部）

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湖南湘立科學儀器有限公司，是一家以實驗室離心機為主業的綜合性科研儀器制造企業。聚焦于生化實驗室、醫用、生物制藥、生化科研等生命科學領域的專業離心機研發制造。擁有一流的技術支持服務團隊和高效精干的商務運營團隊，為科技工作者提供全程“服務力”支持。公司產品廣泛用于高校生化專業教育、農業科技、生化科研、生化制藥、石油化工、刑偵科學等各領域。

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