產品分類
product class

1.分類:
無刷直流電機(簡稱為BLDC電機)–盡管名謂“直流”–實際上它是一種三相交流同步電機:它的轉子伴隨旋轉磁場運轉,轉子運動與定子繞組上施加的交流電壓同步。這款電機被普遍稱為“無刷直流電機”是因為在許多應用中,該電機可以替換有刷直流電機(有刷直流或整流子式電動機)。在有刷直流電機中,施加直流電壓后,電機中的機械換向器(電刷)會產生一個速度受控的交流電。
配合電子控制器的使用,電子控制換向取代電刷的功能將電源的直流電轉換成交流電,從而使得BLDC電機與有刷直流電機性能相當,并且不使用壽命有限的電刷。因此BLDC電機也被稱為EC(電子換向)電機,以將它與有刷的機械換向電機加以區分。另外一個經常使用的術語是PMSM,其中文全稱是“永磁同步電機”。這樣說是因為BLDC轉子上用的是永久磁鋼,而其他同步電機是依靠轉子上的勵磁繞組外加電源而運轉。也就是說,BLDC無需繞組通電,轉子都會自動產生一個永久磁場。通常PMSM和BLDC術語并列出現時,主要用于區分帶有正弦感應電壓(反電勢)的PMSM電機和帶梯形感應電壓的BLDC電機(見下文)。今天多數的BLDC電機都是帶有正弦反電勢的,迅瑞生產的所有BLDC電機均屬此類。
2結構:
大部分BLDC電機是“內轉子電機”,定子帶線圈,固定不動;轉子是在轉軸上安裝永磁體,在定子內旋轉。如果是“外轉子電機”,則定子位于內側,而轉子包括一個在外部旋轉的鐘形殼體,磁體安裝在殼體內。
內轉子電機的優勢是轉子慣量低,散熱快。相反,如果使用外轉子電機,由于轉子殼體和磁體的存在,發熱線圈與環境隔絕,散熱慢。同時,由于具有很高的轉子慣性扭矩并且轉子殼體的平衡很難控制,外轉子電機不適用于旋轉速度很高的模式。
因此,內轉子電機在大多數工業應用中廣泛使用。外轉子電機在大批量生產應用中具有較大優勢,因為這種模式可以降低生產成本。外轉子電機可以更短,通常靜態扭矩更低,而轉矩更高–這是由于在相同的磁力中,它的轉子直徑更長。
兩種電機通常都設計成三相電機。不過,也有使用單相或兩相的設計。在下文中將只分析三相BLDC電機,因為迅瑞只生產三相電機產品。
內轉子繞組和外轉子繞組都是使用開槽繞組生產,繞組線纏繞在定子極靴上(鐵芯),這樣繞組的磁力線就可以流出并以確定的的形式集合。定子由薄的、可互相抵消的隔熱金屬板制作,這樣可以讓渦流的電流損失降******低。
對非常小的電機來說,內轉子一個非常重要的特殊設計格式是無槽BLDC電機。它的定子只包括環形金屬板,以及一個扁平、粘連或密封的繞組附著在內部。因為沒有鐵芯,電機的電感非常低,而且繞組的電流增長非???。此外,鐵損大幅減少,所以電機有一個更高的效率功率。在慢速運行中,缺少扭矩波動可以帶來正面效應。與標準的BLDC電機不同,極靴的磁場沒有增強,因此沒有齒槽扭矩。電機的尺寸低于40毫米時這種設計類型就非常重要,因為它的功率密度比有槽電機大幅提升。這是由于在生產后,有槽電機中大部分繞組之間的定子都是空的。然而在無槽電機中,這個安裝空間可以完全被銅繞組填滿。電機的直徑越小,無槽電機展現出來的優勢就更大。
3.換向裝置
塊換向轉子位置可以通過電機中的霍爾傳感器輕松確定。電機轉子上裝有磁鐵,以此來確定定子換向的時間點。這三個繞組對應三個霍爾傳感器;它們的狀態決定了繞組的連接方式。如果三個繞組數控切換,比如繞組中沒有電流或全電流,即可稱之為塊換向?;魻杺鞲衅骱蛪K換向組合從技術上來說是驅動BLDC電機的***簡單方法。這種技術的劣勢在于,由于切換過程不連續,定子磁場并非總是與轉子磁場呈直角排列。這是由于定子磁場對齊角度一直保持在60°,而轉子會持續轉向下一個切換點?;魻杺鞲衅鞯亩ㄎ皇谴_保中間的定子磁場與兩個切換點保持垂直,從而導致了切換點上兩個相角誤差都是30°。其結果是扭矩降低13.4%(1-余弦[30°])。這樣在塊換向中,頂部有一個扭矩波動,是電機電動旋轉頻率的六倍。這會引發振動和噪音;低速下尤其如此,電機不會始終均勻地旋轉。因此塊換向不適用于電機必須(***少是間歇性)緩慢轉動的情形(大約低于額定速度的10%)。平均而言,扭矩波動引發大約4.5%的扭矩損失,以及一個與熱等效、***佳通電繞組相比相對惡化的效率因數。