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電動(dòng)車無刷電機(jī)運(yùn)行原理是什么？
來源：深圳市鑫海文科技有限公司|發(fā)布時(shí)間：2019-05-28 19:59
無刷電機(jī)在電動(dòng)車領(lǐng)域非常熱銷，而且隨著功能的完善，越來越多的電動(dòng)車廠家開始選擇定制無刷電機(jī)。那么，電動(dòng)車無刷電機(jī)為什么這么暢銷？運(yùn)行原理到底是什么呢？
什么是電動(dòng)車無刷電機(jī)？
電動(dòng)車無刷電機(jī)是以電子方式移動(dòng)的同步電機(jī)。他們利用直流電驅(qū)動(dòng)磁鐵在定子內(nèi)移動(dòng)轉(zhuǎn)子。電動(dòng)車無刷電機(jī)不使用刷子和換向器，而是使用步進(jìn)電機(jī)控制器。它產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)，從而將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，這與刷式或傳統(tǒng)電機(jī)不同。
傳統(tǒng)電機(jī)的主要應(yīng)用范圍包括鐵路牽引、軋鋼機(jī)、機(jī)器人和打印機(jī)。它們的輸出功率范圍相對(duì)較廣，從幾兆瓦到幾瓦不等，例如用于制造玩具的功率。有刷電機(jī)零件傳統(tǒng)電機(jī)制造簡單、成本低，但存在著一些問題，使其優(yōu)于無刷電機(jī)。由于電刷的存在，電動(dòng)車電機(jī)的速度受到限制。刷子最終會(huì)磨損，因此需要偶爾更換和維護(hù)。由于電刷的機(jī)械接觸而產(chǎn)生的摩擦?xí)?dǎo)致電損耗、接觸磨損和熱量積聚，從而大大降低電機(jī)的性能并降低其耐久性。由于電磁鐵在電機(jī)的中心，所以電機(jī)很難冷卻。
無刷電動(dòng)車電機(jī)由于其優(yōu)越的效率、平滑的扭矩傳遞、高耐久性和高速的運(yùn)行速度，正日益取代刷電機(jī)。它們的應(yīng)用在過去受到了很大的限制，因?yàn)閺?fù)雜的電動(dòng)機(jī)控制器的額外成本是運(yùn)行電動(dòng)機(jī)所必需的。
無刷電動(dòng)車電機(jī)與有刷電機(jī)。兩臺(tái)電機(jī)內(nèi)部工作的基本原理基本相似。當(dāng)電機(jī)繞組通電時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)臨時(shí)磁場，排斥或吸引永久磁鐵。產(chǎn)生的力轉(zhuǎn)化為軸旋轉(zhuǎn)，使電機(jī)工作。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，電流被引導(dǎo)到不同的繞組組，因此，保持電動(dòng)勢吸引和排斥力，迫使轉(zhuǎn)子連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
無刷電機(jī)在將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能方面比刷式電機(jī)更有效。他們?nèi)狈σ粋€(gè)換向器，可以減少維護(hù)和復(fù)雜性，并降低電磁干擾。
它們可以產(chǎn)生高扭矩、良好的速度響應(yīng)，并且可以通過一個(gè)單片機(jī)（電機(jī)控制單元）輕松控制。它們還可以在較寬的速度范圍內(nèi)工作，允許精細(xì)的運(yùn)動(dòng)控制，并在靜止時(shí)保持扭矩。
那么，什么使無刷電機(jī)和刷電機(jī)不同呢？
無刷電機(jī)和有刷電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)不同。
有刷電機(jī)中的電刷用于通過換向器觸點(diǎn)將電流輸送到繞組。
然而，無刷電機(jī)不需要換向器。電機(jī)中的磁場通過一個(gè)由整流裝置觸發(fā)的放大器進(jìn)行切換。一個(gè)例子是一個(gè)光學(xué)編碼器，它測量細(xì)微的運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樗鼈儾灰蕾囉陔姍C(jī)相位。
刷電機(jī)上的繞組位于轉(zhuǎn)子上，而它們位于無刷電機(jī)的定子上。通過將繞組定位在定子或電機(jī)的靜止部分，可以消除對(duì)電刷的需求。
簡而言之，無刷電機(jī)和有刷電機(jī)的主要區(qū)別在于，無刷電機(jī)沒有固定磁鐵和細(xì)線（有刷），而是有固定電線和旋轉(zhuǎn)磁鐵。其主要優(yōu)點(diǎn)是無刷電機(jī)沒有摩擦，因此減少了熱量，提高了整體效率。
無刷電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：
缺少電刷可確保電機(jī)運(yùn)行期間的摩擦低，減少熱量的產(chǎn)生，從而提高電機(jī)的耐久性。
提高效率的無刷電機(jī)有助于延長電池壽命高達(dá)50%或更多。
沒有火花，電機(jī)產(chǎn)生的電噪聲更小。
散熱更好，因?yàn)槔@組所在的定子與外殼相連。
由于電機(jī)上缺乏機(jī)械接觸，最小的熱量和電機(jī)磨損大大提高了功率傳遞和電效率，從而提高了性能和功率。
刷電動(dòng)車無刷電機(jī)的缺點(diǎn)：
由于需要諸如編碼器和控制器或驅(qū)動(dòng)器之類的換向裝置，電機(jī)的初始成本很高。
為什么大多數(shù)人都選擇電動(dòng)車無刷電機(jī)？
無刷電機(jī)的重量和尺寸比有刷電機(jī)輕，可靠性和效率更高。
無刷電機(jī)的效率通常在85-90%之間，而刷電機(jī)的效率在75-80%之間。效率的顯著差異意味著電機(jī)所使用的總功率中的更多轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)力，因此，以熱量形式損失的能量更少。
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