无刷直流电机宛若精致工艺品其定子与绕组结构交织成一幅动态的艺术画卷
无刷直流电机的核心是永磁同步电动机,电子控制系统配备多相绕组,而转子则搭载着强大的永磁体。电机设计上,可以区分为径向结构和轴向结构,以及外转子与内转子的不同布局。在功能上,无刷直流电机的定子部分与常见的交流异步或同步电机十分相似,其主要职责是构建磁路并安置多相绕组。定子铁心通常具备齿槽,这样便于安装绕组。
在有刷直流电机中,有些采用无槽绕组设计,如无槽直流、空心杯、印刷线圈等类型。同样的技术也可以应用到无刷直流电机中,创造出无槽绕组结构。由于绕组直接固定在定子上,无刷直流没有槽式制作更为便捷。此类制造方法包括自粘漆包线制成线圈元件,然后使用专用工具将它们排列在铁心表面,并进行成型固定。这方面的工作原理与有齿槽设计相同,但为了适应气隙内放置特殊情况下会有不同的方案。
无槽电机较之有齿槽设计具有以下优势:
无需齿轮产生转矩,因此运行时振动和噪声极低,这使得无槽设计尤其适合要求极致平稳运行环境。
电感极低,使得当当前入时能迅速增加,使机械特性更加线性,控性好。此种设计对高速运作特别有效,在(1~10)乘以10四次方每分钟的速度下运作并不罕见。
铁损耗较低效率高。
然而,无槽设计存在成本较高的问题,因为需要更多永磁材料来产生所需的磁通密度。此外,由于大气隙安装绕组,对径向结构而言,制造难度大且需要专门设备及工艺装备,更何况手工操作增加了成本。而且,它们散热能力比传统有齿口型号更为有限。
总结来说,无刷直流动力系统中的多相配置与一般交流多相系统一致,从角度看可分单、三、四、五以及更多;根据占据每个位置上的边数差异可分整数和分数;根据一个环形两侧跨距大小可分类整距、中距、高距;连接方式主要包括星形封闭两种,但后者不太常见。在国内,有些厂家如河北宇捷生产力矩器件比较全面,可供参考。