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直流無刷電機的结构特点

-2019-06-10 -

   近年来,伴随着电子电力技术的发展和新型永磁材料的兴起,直流無刷電機也出現在人們的視野當中,它是現代工業設備、科學技術和軍事裝備中的重要組成部分之一,有很好的發展前景。

直流無刷電機的基本结构

   直流無刷電機的基本組成結構包括電機本體、轉子位置傳感器和電子換相電路。

   電機本體在结构上与永磁同步电机类似,它是无刷直流电机能够实现机电能量转换的核心部分,所以它的设计针对整个系统的可靠运行有着至关重要的作用。位置传感器用来检测轉子磁极的位置,它是代替机械换相得关键部件,传感器输出的位置信号经过逻辑单元的处理,会产生相对应的开关信号,接收到开关信号后,驱动控制电路的功率开关元器件相继被触发,这样直流侧的电能转换成了机械能,电机会产生输出转矩,从而实现可靠运行。

電機本體

直流無刷電機本体主要有定子和轉子组成

定子

   定子是电动机静止不动的部分。它通常由定子铁心,电枢绕组以及机座三个部分组成。为了有效地降低定子铁损,定子的铁心一般采用硅钢片叠压而成。硅钢片冲成带有齿槽的环形冲片,同时会对冲片表面进行移动那个的绝缘处理来降低涡流损耗,为了减小电机的转矩波动和噪音,定子铁心会采用斜槽。定子的槽内可以安放电电枢绕组。槽数的选择需要综合考虑永磁体的极对数和控制电路的相数。

   定子的绕组也是電機本體的重要组成部分。接入电源后,电流流入绕组会产生相应的磁势,随后与轉子永磁体产生的主磁场相互作用而产生电磁转矩。当无刷直流电机处于负载运行的状态时,会在绕组中产生一定得反电势,整个过程电机消耗了一定得电功率而输出了机械功率,将电能转换为机械能。

轉子

   轉子是电机的转动部分,它能够产生主磁场,通常由永磁体、导磁体和支撑零部件组成。

   永磁体和导磁体是产生磁场的核心。铝镍钴、铁氧体是早期使用的第一、二代永磁材料,目前使用较多的是稀土永磁材料。它主要分为稀土钴和钕铁硼,特点是剩磁高、矫顽力高、磁能积高。但是钕铁硼的磁性更好,价格更便宜,所以自从问世以来,在工业和民用的永磁电机中得到广泛的推广。导磁体一般用10号钢或者工业用电工纯铁等。

   机械支撑零部件由转轴、轴套和压圈组成。它们起着固定永磁体和导磁体的作用。作为运行可靠、转轴需要耐住一定的强度,所以通常有非导磁性材料,比如圆钢等车磨而成。轴套和压圈通常选用黄钢和铝。