在永坤看來(lái),直流無(wú)刷電機(jī)越來(lái)越受歡迎是因?yàn)槭褂昧穗娮訐Q向。這取代了由電刷在換向器上摩擦來(lái)為直流電機(jī)電樞中的繞組供電的傳統(tǒng)機(jī)械裝置。電子換向提供比傳統(tǒng)直流電機(jī)更高的效率,對(duì)于以相同速度和負(fù)載運(yùn)行的電機(jī),效率提高了 20% 到 30%。
此外,直流無(wú)刷電機(jī)更耐用。它保持其高性能,而等效的傳統(tǒng)電機(jī)的效率和功率會(huì)因磨損而下降,從而導(dǎo)致電刷接觸不良、電刷和換向器之間的電弧耗散能量以及污垢影響導(dǎo)電性。
更高的效率允許直流無(wú)刷電機(jī)在給定功率輸出的情況下制造得更小、更輕、更安靜,從而進(jìn)一步提高其在汽車(chē)等行業(yè)的受歡迎程度;白色家電;以及供暖、通風(fēng)和空調(diào)。除此,無(wú)刷電機(jī)的其他優(yōu)勢(shì)包括卓越的速度與扭矩特性、更動(dòng)態(tài)的響應(yīng)、無(wú)噪音運(yùn)行和更高的速度范圍。而它的缺點(diǎn)則是其復(fù)雜性和相關(guān)的成本增加。電子換向需要監(jiān)控電路來(lái)確保線圈通電的精確定時(shí),以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的速度和扭矩控制,并確保電機(jī)以最高效率運(yùn)行。
無(wú)刷電機(jī)通過(guò)反轉(zhuǎn)電機(jī)設(shè)置克服了對(duì)機(jī)械換向器的要求;繞組成為定子,永磁體成為轉(zhuǎn)子的一部分。定子通常由鋼疊片組成,軸向開(kāi)槽以容納沿其內(nèi)周的偶數(shù)個(gè)繞組。轉(zhuǎn)子由一個(gè)軸和一個(gè)帶有永磁體的輪轂組成,這些永磁體排列成兩到八個(gè)在“N”和“S”之間交替的極對(duì)。圖 1 顯示了一個(gè)常見(jiàn)磁體布置的示例,在這種情況下,兩個(gè)磁體對(duì)直接連接到轉(zhuǎn)子輪轂上。
圖 1:在直流無(wú)刷電機(jī)中,永磁體連接到轉(zhuǎn)子。典型的配置包括兩到八對(duì)在“N”和“S”極之間交替。
因?yàn)槔@組是固定的,所以可以建立永久連接來(lái)為它們供電。為了使固定繞組移動(dòng)永磁體,需要以受控順序?qū)@組通電以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。由于定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)使轉(zhuǎn)子以相同頻率旋轉(zhuǎn),因此直流無(wú)刷電機(jī)被稱(chēng)為“同步”型電機(jī)。
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