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无刷电机工作原理介绍

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无刷电机工作原理介绍

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  • 发布时间:2022-05-10 14:24
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无刷电机工作原理介绍

我们常用的无刷电机有哪些技术,如何解释这些专业术语,各种参数和设备之间的区别和联系是什么?

无刷电动机的基本概念

根据电机的结构和工作原理,将电机分为有刷电机、内转子无刷电机和外转子无刷电机。

有刷电动机:我们也叫直流电动机或碳刷电动机,它是最古老的电动机类型,也是当今电动机种类最多的一种。电机工作时,线圈和换向器旋转,磁钢和碳刷不旋转。线圈电流方向的交替变化是由随电机旋转的换向器和电刷来实现的。这种电机具有成本低、转矩大、结构简单、维修方便等优点。但是,由于结构上的局限性,缺点也比较明显:1。机械换向产生的火花会引起换向器与电刷之间的摩擦、电磁干扰、高噪声、寿命短。2.结构复杂,可靠性差,故障多,需要经常维修。3.由于换向器的存在,限制了转子惯量的进一步减小,影响了动态性能。因此,在模型界,它主要用于速度慢、对振动不敏感的汽车模型和船舶模型,飞机模型很少使用刷电机。

无刷电机:这是模具世界中除刷电机外使用最多的电机。无刷直流电动机不采用机械刷装置,而是采用方波自控永磁同步电动机。霍尔传感器被用来代替碳。电刷换向器采用钕铁硼作为转子的永磁材料,与一般的传统直流电机相比,在性能上有很大的优势。它具有效率高、能耗低、噪声低、寿命长、可靠性高、伺服控制、无级变频调速等优点。。。它比刷过的要贵,而且不容易保养。它广泛应用于模型飞机,高速汽车模型和船舶模型。

然而,单台无刷电机并不是一个完整的电力系统,无刷电机基本上必须由无刷控制器控制,即电子稳定控制系统(ESC)来实现连续运行。普通碳刷电机旋转绕组,而无刷电机旋转磁铁,无论是外转子结构还是内转子结构。因此,任何电机都是由定子和转子组成的。

无刷电机的定子是产生旋转磁场的部件,它支持转子旋转。主要由硅钢片、漆包线、轴承、支架组成;转子上贴着钕铁硼磁体,在定子旋转磁场的作用下旋转。它主要由转轴、磁铁和支架组成。此外,定子和转子组成的极对数也会影响电机的转速和转矩。

无刷电机结构

无刷电机的前盖、中壳和后盖主要是整体结构件,起着构成电机整体结构的作用。然而,外转子无刷电机的外壳也是磁体的磁路,因此外壳必须由导磁材料制成。内转子外壳仅为结构件,材料不受限制。然而,内转子电机比外转子电机多出一个转子铁心,并且该转子铁心的功能也在磁路路径中起作用。

磁铁:安装在转子上,是无刷电机的重要组成部分。无刷电机的大部分性能参数都与磁体有关,包括功率、转速、转矩等。

硅钢片:是开槽无刷电机的重要组成部分。当然,无槽无刷电机没有硅钢片,但目前大多数无刷电机都是开槽的。它在整个系统中的作用主要是降低磁阻,参与磁路的运行。

转轴:是电动机转子的直接受力部件。转轴的硬度必须满足转子高速旋转的要求。

轴承:是电机平稳运行的保证。轴承可分为滑动轴承和滚动轴承,滚动轴承又可细分为深沟球轴承、滚针轴承和角接触轴承等十大类。目前,无刷电机大多采用深沟球轴承。

无刷直流电动机的工作原理

无刷直流电动机的动力系统由转子、定子和位置传感器三部分组成。位置传感器根据转子位置的变化将定子绕组的电流按一定的顺序进行换向(即检测转子磁极相对于定子绕组的位置,并在确定的位置产生位置感测信号,由信号转换电路处理,为了控制功率开关电路,根据一定的逻辑关系切换绕组电流)。定子绕组的工作电压由位置传感器的输出控制的电子开关电路提供。

一般来说,无刷电机的结构比较简单,无刷电子调速器(即ESC)决定其性能。一个好的电子稳定控制系统需要有单片机控制程序设计、电路设计以及复杂的整体控制等过程的处理技术,所以一般来说,价格远高于无刷电机。

 

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