电机的组成无刷直流电机之心脏动机定子与绕组如同精密工匠的手艺巧妙编织在一起

电机的组成无刷直流电机之心脏动机定子与绕组如同精密工匠的手艺巧妙编织在一起

无刷直流电机的核心部分是永磁同步电动机,电子部配备多相绕组,转子内嵌永磁体。电机设计上可分为径向结构和轴向结构,外转子型式与内转子型式各异。无刷直流电机的定子构造与功能与常见的交流异步或同步电机相似,其主要职能在于塑造磁路并安置多相绕组。定子的铁心通常具备齿槽,从而便于绕组安装。

有刷直流电机中,也存在采用无槽绕组设计,如无槽直流电机、空心杯电机等。在此基础上,无刷直流也可以借鉴这种技术来设计无槽绕组。由于绕组直接固定在定子上,无刷直流制成时比有刷同类产品更为便捷。此种方法通常涉及自粘漆包线制作线圈元件,再利用专用设备将这些元件排列至铁心表面,并进行固化处理。这方面的工作原理与有齿槽类型相同,但为了适应气隙中的特殊布局,在具体构造和工艺细节上会展现出许多差异。

较之于具有齿槽结构的对手,无槽设计带来了以下优势:

缺少了齿间传递力矩,因此运行更加平稳且低噪声,这使得它特别适用于要求极高平顺运行环境下的低速应用。

电感极其低下,使得当线圈接入时,可以迅速地达到预期状态;机械特性呈现出良好的线性,与之相关联的是良好的控制性能。不论是在高速领域还是其他需要精确控制的地方,无槽设计都显得尤为合适。

无槽结构导致铁损耗降低效率提升。

然而,无slot(即“no slot”)技术的一大缺点则是成本较高。由于需要在较大的空间内安装这部分材料,以产生所需的强度,从而增加了使用永磁材料量。此外,不同从径向角度考虑到的零件生产难度加大,需要专门设立生产设备和工艺设施,同时更多的手工操作进一步提高了总体成本。此外,由于散热问题,更复杂一些。

虽然三相配置最为普遍,但小型化场景中也有单相应用;根据每个极端位置占据的平均数目的不同,可分整数通道以及非整数通道;依据每个通道内部环形边缘层数数量不一,可以区分单层、双层甚至多层环形。而对于连接方式,则主要以星形连接和封闭形式两种策略展开,但封闭形式并不常见。在国内市场中,对此类产品制造商有限,比如河北宇捷科技公司提供比较全面的选择可以作为参考。