无刷直流电机之心脏与外衣伺服电机与普通电机的结构差异如同天鹅绒般细腻绕组是它们穿戴的华丽外衣
无刷直流电机的核心是永磁同步电动机,电子系统中配备了多相绕组,而转子内嵌有永磁体。从结构上来看,无刷直流电机可以分为径向和轴向两种类型,其外部转子与内部转子的布局也各异。无刷直流电机的定子设计与一般交流异步或同步电机类似,它主要负责生成磁场并安置多相绕组。常见的定子铁心带有齿槽,这使得安装绕组变得更加便捷。
对于有刷直流电机来说,有些型号采用了无槽绕组设计,如无槽直流电机、空心杯式、印刷线圈等。这一技术同样适用于无刷直流电机的设计。由于绕组直接在定子上安装,无刷直流 电机会比有刷型号更方便地制造这种结构。此外,无槽绕组通常使用自粘漆包线制作线圈,并通过专用设备将它们排列在铁心表面,然后进行成型固定。在工作原理上,它们与传统有槽的设计相同,但为了适应气隙中的特殊布局,需要特定的工艺方案和结构调整。
相较于具有齿槽的传统设计,无槽電機拥有以下优势:
缺少齿槽数量意味着运行时产生更低的振动和噪音,使其特别适合于要求极高平稳运行性能的地方。
由于其低水平感性,当前进入引擎上的换向变速器(例如增益)速度非常快,机械特性线性,可控性强,对高速应用非常灵活。
无齿轮设计能够降低铁损耗,从而提高效率。
然而,无薯電機也有显著缺点:成本较高,因为它需要更多永磁材料才能提供所需强度密度。此外,由于大气隙中放置绝缘层,制造这些构件不仅需要专门设备,还增加了手工操作时间,因此生产成本增加。而且,由于散热面积减小,加热问题成为一个挑战。
总之,无刷直流電機中的多相交流設計與傳統多相交流電動機類似,但從繞組數目來看,可以分為單相、二相、三相、四相甚至五 相及以上,而三 相繞組最普遍見於小型電動機中。在無刷技術方面,不同絲路間隔可能會影響最終結果,並且這些絲路可以以整數或者分數形式存在;此外,每個絲路內線圈邊緣层数也是可選擇性的。一旦決定好線圈形狀,這些線圈就會被連接起來,以形成星形或封閉式結構。但實際應用中,大部分情況下採用的是星形結構,因為封閉結構較少見。
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