直流無刷電機(jī)原理詳解

2018-07-28 11:01:57

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本文要介紹電機(jī)種類中發(fā)展快速且應(yīng)用廣泛的無刷直流電機(jī)。無刷直流電機(jī)被廣泛的用于日常生活用具、汽車工業(yè)、航空、消費(fèi)電子、醫(yī)學(xué)電子、工業(yè)自動(dòng)化等裝置和儀表。顧名思義，無刷直流電機(jī)不使用機(jī)械結(jié)構(gòu)的換向電刷而直接使用電子換向器，在使用中無刷直流電機(jī)相比有刷電機(jī)有許多的優(yōu)點(diǎn)，比如：

·能獲得更好的扭矩轉(zhuǎn)速特性；

·高速動(dòng)態(tài)響應(yīng)；

·高效率；

·長壽命；

·低噪聲；

·高轉(zhuǎn)速。

另外，無刷直流電機(jī)更優(yōu)的扭矩和外形尺寸比使得它更適合用于對電機(jī)自身重量和大小比較敏感的場合。在這篇應(yīng)用筆記中將會(huì)對無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)、基本原理、特性和應(yīng)用做一系列的探討。探討過程中可能用到的術(shù)語可以在附錄B“術(shù)語表”中找到相應(yīng)的解釋。

2. 無刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)和基本工作原理

無刷直流電機(jī)屬于同步電機(jī)的一種，這就意味著它的定子產(chǎn)生的磁場和轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場是同頻率的，所以無刷直流電機(jī)并不會(huì)產(chǎn)生普通感應(yīng)電機(jī)的頻差現(xiàn)象。無刷直流電機(jī)中又有單相、2相和

3相電機(jī)的區(qū)別，相類型的不同決定其定子線圈繞組的多少。在這里我們將集中討論的是應(yīng)用最為廣泛的3相無刷直流電機(jī)。

2.1 定子

無刷直流電機(jī)定子是由許多硅鋼片經(jīng)過疊壓和軸向沖壓而成，每個(gè)沖槽內(nèi)都有一定的線圈組成了繞組，從傳統(tǒng)意義上講，無刷直流電機(jī)的定子和感應(yīng)電機(jī)的定子有點(diǎn)類似，不過在定子繞組的分布上有一定的差別。大多數(shù)的無刷直流電機(jī)定子有3個(gè)呈星行排列的繞組，每個(gè)繞組又由許多內(nèi)部結(jié)合的鋼片按照一定的方式組成，偶數(shù)個(gè)繞組分布在定子的周圍組成了偶數(shù)個(gè)磁極。