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  • 直流无刷电机的工作原理
  • 本站编辑:杭州泰祺电子有限公司发布日期:2020-10-12 10:12 浏览次数:

电机将供应的电能转换为机械能。常用的电机类型很多,其中,无刷直流电机(BLDC)因为高效率及优异的可控性,而广泛用于各种应用中。相对于其他类型的电机,BLDC电机具有省电的优势。

当工程师面临设计电气设备以执行机械工作的挑战时,可能会思考如何将电信号转换为动能。而驱动器及电机就是能将电信号转换为运动的装置,使加诸于电机上的电能转换为机械能。

直流无刷电机(简称为 BLDC 电机)——虽然挂着“直流”的名号——实际上是一种三相电流同步电机:转子跟随旋转磁场运转,其运动与施加在绕组上的交流电压同步。 这种电机类型之所以通常被称为“无刷直流电机”是因为,在许多应用中,该电机可以替换有刷直流电机(有刷直流或换向器式电机)。在有刷直流电机中,施加直流电压后,电机中的机械逆变器(电刷)会产生与转速无关的交流电。

配合电子驱动控制器(取代电刷的功能并将馈入的直流电转换为交流电),BLDC 电机可以实现与有刷直流电机相当的性能,而无需使用寿命有限的电刷。 因此,BLDC 电机也被称为 EC(电子换向)电机,以便与包含电刷的机械换向电机进行区分。

无刷电机的结构/类型

大部分 BLDC 电机是“内转子电机”,其定子带有线圈,固定不动;中间的转子则在转轴上永久磁铁的作用下旋转。而在“外转子电机”中,定子位于内侧,转子包括一个在外部旋转的钟形外壳,磁体安装在该外壳上。

内转子电机的优势在于转子的转动惯量低,散热非常快。相反,在外转子电机中,由于存在转子外壳和磁体,发热线圈与环境隔绝,散热相对较慢。由于转子的转动惯量转矩很大且很难控制转子外壳的平衡,所以外转子电机不适用于旋转速度很高的模式。

因此,内转子电机在大多数工业应用中广泛使用。外转子电机在大批量生产应用中具有较大优势,因为这种模式可以降低生产成本。外转子电机也可以拥有更短的结构并通常具备更小的齿槽转矩,而由于在相同的磁力下,它的转子直径更大,因此其转矩也更大。