直流电机之心脏定子与绕组犹如工厂的双轮驱动描绘其工作原理图

直流电机之心脏定子与绕组犹如工厂的双轮驱动描绘其工作原理图

无刷直流电机的核心是永磁同步电动机,电子部分配备多相绕组,而转子内嵌有永磁体。从结构上分,存在径向和轴向两种类型,以及外转子和内转子的设计。无刷直流电机的定子构造与一般交流异步或同步电机类似,其主要职能是生成磁通并安置多相绕组。常见的定子铁心具有齿槽,这样便于安装绕组。

对于有刷直流电机而言,它们可能采用无槽绕组技术,如无槽直流、空心杯、印刷绕组等。此技术也可应用于设计无刷直流电机,无需槽位就能制作出这些结构。由于绕组直接在定子上,无刷直流在这一方面比有刷型更为便捷。在制造过程中,通常会使用自粘漆包线制成线圈元件,并通过专门设备将其排列固定在铁心表面。这一工艺与传统方法不同,但目的相同,即形成工作原理与有槽型相同,只是在特殊环境下需要特别考虑。

无槽电机会以下优势:

无齿槽转矩,运行时低振动低噪声,使得它适合对平稳运行要求极高的场合。

电感极低,使得当接入当前进行快速响应,具有良好的机械特性和控制性。

铁损耗较低效率也较高,因此适用于高速应用,如(1~10)乘以10^4 转每分钟以上速度。

尽管如此,无槽式还有一些缺点,比如成本较高,因为需要更多永磁材料来产生所需的强度,而且生产过程复杂且成本高昂。此外,由于大气隙安装使得散热更加困难。

总之,无刷直流电机中的绕组形式与普通多相交流器相似,从数量看可以分为单相、二三四五六等,每个极下的平均数不同的形式也有整数段和分段;根据每个插座中线圈边缘层数不同又可以分为单层、双层或多层;以及跨距不同也可分类为整距短距长距。但实际上最普遍的是三相,在小型化领域同样使用单相。而连接方式则以星形连接和封闭式连接两种形式出现,但封闭式并不常见。