無刷直流電機是什么？是如何運行的？
來源：深圳市鑫海文科技有限公司|發布時間：2019-02-13 20:31
無刷直流電機是什么？
無刷直流（BLDC）電機是直流電機中應用較為廣泛的一種，也是近些年新興的一種電機技術，采用磁鐵代理電刷和換向器進行換向，這樣做的好處是它們不會受到刷子磨損......但缺點是它們需要電子電流相位換向。
簡而言之，無刷直流電機就像并聯繞組電機一樣工作，但磁通量來自磁鐵而不是電流通過繞組。永磁體由稀土元素制成，例如產生磁場的高能釹。
此外，稱為無刷直流電動機的電動機具有永磁體（PM），因此它們是技術上在AC上運行的PM同步電動機（盡管通過DC總線和電子逆變器電路）。換句話說，這種命名慣例僅表示1）這些電機不直接從交流線路運行; 2）電機（帶有適當的驅動器）可以在閉環應用中取代直流有刷電機（與驅動器配對）。與許多有刷電機相比，無刷電機更小，更輕，運行更經濟。
雖然存在具有電樞（定子）磁體的無刷直流電動機（通過換向器通過轉子的電流供電）但是具有轉子磁體的PM電動機更為常見。它們具有形成磁場的轉子PM，其作用類似于并聯電動機。隨著電子設備成本的不斷下降，今天的永磁電機驅動系統通常比同類電刷驅動系統成本更低。
與感應交流電動機類似，無刷直流電動機定子由疊層鋼制成，??堆疊起來以承載繞組。定子中的繞組可以布置成兩種模式;
即星形圖案（Y）或三角形圖案（Δ）。
兩種模式之間的主要區別在于Y模式在低RPM下提供高扭矩，而Δ模式在低RPM下提供低扭矩。這是因為在Δ配置中，一半的電壓施加在未被驅動的繞組上，因此增加了損耗，進而增加了效率和轉矩。
定子中的鋼制疊片可以開槽或無槽。
無槽鐵芯具有較低的電感，因此可以以非常高的速度運行。由于疊片堆中沒有齒，因此對齒槽轉矩的要求也會降低，因此也使它們成為低速的理想配合（當轉子上的永磁體和定子上的齒相互對齊時，由于兩者之間的相互作用，產生不希望的齒槽轉矩并導致速度波動。無槽鐵芯的主要缺點是成本較高，因為它需要更多的繞組來補償更大的氣隙。
正確選擇用于定子結構的層壓鋼和繞組對于電動機性能至關重要。選擇不當可能會在生產過程中導致多個問題，從而導致市場延遲和設計成本增加。
轉子
典型無刷直流電機的轉子由永磁體制成。根據應用要求，轉子中的極數可以變化。增加極數確實可以提供更好的扭矩，但代價是降低最大可能的速度。影響最大扭矩的另一個轉子參數是用于構造永磁體的材料; 材料的磁通密度越高，扭矩越高。
無刷電機的工作原理和運作：
無刷直流電機工作的基本原理與有刷直流電機相同; 即內軸位置反饋。在有刷直流電機的情況下，使用機械換向器和電刷實現反饋。使用無刷直流電機，可以使用多個反饋傳感器實現。最常用的傳感器是霍爾傳感器和光學編碼器。
注意：霍爾傳感器采用霍爾效應原理，當載流導體暴露在磁場中時，電荷載體會受到基于導體兩側產生的電壓的作用力。
如果磁場方向反轉，產生的電壓也會反轉。對于無刷直流電機中使用的霍爾效應傳感器，無論何時轉子磁極（N或S）通過霍爾傳感器附近，它們都會產生高或低電平信號，可用于確定軸的位置。在換向系統中 - 基于使用反饋傳感器識別的電機位置的換向系統 - 三個電繞組中的兩個一次通電。
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